风光互补路灯控制器设计

-风光互补路灯控制器的研究与设计摘要无论是时代的发展还是人们生活的所需，都不可避免的要使用能源，然而如今能源消耗十分巨大且难以减少，旧的煤，石油，天然气等一次能源终会耗尽，因此需要尽快开发利用新能源。其次新型清洁能源由于对环境产生的危害极小，所以其开发显得更加重要。此次对风光互补控制器的研究，便利用了太阳能和风能，它们对环境无害且储量大。以单片机STC89C52为主，外设器件为辅，将上述两种能源转换成电能，为路灯供电产生照明。本设计包含的器件主要有LED灯，太阳能电池组，风力发电机，太阳能专用蓄电池，风光互补控制器等。设计的路灯工作时有两种模式，分别是自动工作模式和手动工作模式；自动工作模式下路灯可以根据光照强度自动打开或关闭路灯，手动工作模式则是用户开关电灯。关键词：太阳能风能互补；路灯；STC89C52abstractNomatterthedevelopmentofthetimesortheneedsofpeople'slife,itisinevitabletouseenergy.However,today'senergyconsumptionisveryhugeandhardtoreduce.Theoldprimaryenergysuchascoal,oilandnaturalgaswilleventuallybeexhausted,soitisnecessarytodevelopandusenewenergyassoonaspossible.Secondly,thedevelopmentofnewcleanenergyismoreimportantbecauseofitslittleharmtotheenvironment.Inthisstudy,solarenergyandwindenergyareusedconveniently.Theyareharmlesstotheenvironmentandhavelargereserves.WithSTC89C52asthemainchipandperipheraldevicesastheauxiliary,theabovetwokindsofenergyareconvertedintoelectricenergytosupplypowerforstreetlampsandgeneratelighting.ThisdesignincludesLEDlights,solarcells,windturbines,solarbatteries,windcomplementarycontrollerandsoon.Therearetwoworkingmodesinthedesignofstreetlamp,whichareautomaticworkingmodeandmanualworkingmode.Undertheautomaticworkingmode,streetlampcanbeturnedonoroffautomaticallyaccordingtothelightintensity,andthemanualworkingmodeisthattheuserswitchesonandofftheelectriclamp.Keywords:solarenergyandwindenergycomplementary;streetlamp;STC89C52目录TOC\o"1-3"\h\u366第一章绪论122071.1课题背景及其意义

247701.2

国内外的能源状况

44681.3本文的主要研究内容及论文结构安排3405第二章中心论点23103第三章硬件电路的设计28053.1系统的功能分析及体系结构设计14623.1.1系统功能分析16593.1.2系统总体结构107513.2模块电路的设计90023.2.1STC89C52单片机核心系统电路设计197043.2.2高亮LED灯照明电路（低电平有效）设计36633.2.3GMDZ光敏电阻传感器模块电路设计209863.2.4二挡拨动开关检测电路设计256263.2.5太阳能发电电路设计311713.2.6风能发电电路设计272273.2.7TP4056锂电池充电模块电路设计7143.2.8USB-5V升压模块电路设计7143.2.9完整电路图设计107513.3小结15881第四章系统软件设计299794.1编程语言选择292234.2单片机程序开发环境159174.3KeiluVision4软件开发流程211954.4程序流程图92984.5小结5803第五章总结2828致谢18122参考文献第一章绪论1.1课题背景及其意义

众所周知，能源一直是困扰着人类发展的一个重要问题，尤其是现在我国正在工业发展的一个重要时期，然后慢慢的过渡到服务业为主的国家，所以能源消耗巨大。能源是人类赖以生存的必需品，然而一次能源并非取之不尽用之不竭，用一点少一点，以后的一次能源不仅仅只是越来越少，还会越来愈贵。我国的发展也离不开能源，没有能源作为发展的基础，我国经济必然会陷入寸步难行的局面。罗兰贝格咨询公司大中华区CEO戴德立：2019美国将会实现石油净出口。在2018年，美国就领先了俄罗斯和沙特阿拉伯，成为石油出口大国，而且今年也有可能持续下去。为什么呢？在2015年的时候美国解除了石油出口禁令，再加上发现页岩油的开采，美国从完全不出口石油的进口大国、世界最大的石油和石油产品消费国家，变成了一个出口大国。可想而知这个变化产生了极大的影响。美国再次将“石油武器”握在手中。二战时禁止对日本出口石油便是这个武器的具体表现，最终使美国以此在地缘政治和外交中占据十分有利的地位。卢凯瑞.《BP世界能源展望》2019年中文版发布[J].中国石油石化,2019(08):15.煤炭、石油和天然气在国内乃至世界上依旧都是使用最多的，它们占能源使用里极大的一块，而新型能源占比极少。环境的重要性使得人们要快速向低碳未来转型，但是经济保持稳定及更加繁荣又需要利用大量的资源，矛盾而又需要并存的两大挑战亟待解决。在未来的20年里如何解决两大挑战是各国发展的重要因素。人们认识到新能源的使用及发展已经是未来能源战争中的重要一环，因此大力发展新能源势在必行。新能源只要一经发展起来，技术达到成熟后，成本降低且能大量利用的话，必然能让我们的经济、生活等发生翻天覆地的变化。本课题：风光互补路灯控制器的研究与设计，正是利用如今逐渐被使用的太阳能光伏发电，再利用自然资源风能来实现互补，解决路灯建设成本高和后期耗电大的难题。1.2

国内外的能源状况

太阳能太阳能是什么太阳的辐射是无穷无尽的，它的发出的热辐射能就形成太阳能，是可再生能源之一。常见的就是照在我们身上的阳光。现阶段我们可以用阳光照射的热能来发电和制作太阳能热水器。一个生命自始至终都是离不开太阳能的，第一个生命诞生之时除了海水，还需要太阳。直到古代时，人们就可以利用太阳生火，晾晒各种东西譬如衣物或者食物。若是不发展太阳能等新能源并使之成为能源使用的重要组成的话，化石能源便会更快的消耗殆尽，所有世界各国都十分看重太阳能使用这一邻域。光电转换和光热转换两种方式是人们目前为止发现的太阳能使用的、两种十分安全且可用的方法，太阳能也是近年来新发展出来且逐渐在开始投入应用的能源。我国太阳能发展现状我国拥有着全球第三大的土地面积，可见太阳能资源十分丰富，其中又以西部地区为最。除了四川盆地，我国各地的太阳能资源也十分可观。虽然如此，但是太阳能资源受技术限制，并没有得到充分的利用。如今我国常见的太阳能设备也仅仅只是：太阳能热水器、太阳灶、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统等一些小型设备。如今国家仍没有一套完善的扶持太阳能发展的政策，许多太阳能发展的行业难以坚持下去。太阳能发展的好处改善环境。传统的化石能源发电产生大量的二氧化碳，废热，烟尘排放，对环境百害而无一利。而新型的光伏发电则不会产生安全问题，更无废弃和噪音污染。节省空间。太阳能发电，设备只需安装在有太阳光照的地方即可，例如各类建筑的屋顶，道路两旁的隔音板都是极佳的安装地点，且不浪费空间，同时还能隔热通风，避免占用大量土地资源。增加就业。这个行业一旦发展，可以产生大量的就业机会，提供给许多失业的人，研发时需要各类研究员，开发制作出来之后就需要零售商和批发商来供应给客人、客人买后便需要安装工人提供安装服务，客户使用后就需要售后工程师做售后工作。前前后后能提供大批就业机会，我国地大人多，增加就业机会对经济发展有着巨大的意义。风能风能是什么空气会从压力高的地方流向压力低的地方，而后产生运动，空气运动形成的动能就是风能。风能亦可以归入太阳能中。太阳光照向地球带来大量的热能，受臭氧层、云层、地形影响使得地球各地区受热不均后，大气层中各处形成的压力都会不同，空气会从压力高的地方流向压力低的地方，空气沿水平方向运动便有了我们所知的风。风能资源的储量极其丰富。我国现在已经有先进的技术，将风能很好的开发起来，并利用其进行发电等。风能的利用：其中一个主要机器就是风力机，能量转换过程是风能--动能--机械能、电能和热能等，因此这项工程技术需要综合许多东西才能顺利运行。中国风能产业现状从1980到1989年，中国风能产业就已经开始飞速发展起来了。不仅有政府对新能源产业的政策支持，追加新疆、西藏、蒙古地区海拔高的地理优势，令我国慢慢成为了世界风电装机容量最大的国家。十二五规划的那段时间，我国在五年内总共增加9800万千瓦的风电新增装机容量，同一时间占了全国新增装机总量的18%，且每年能源使用占比都有所上升，在全球范围内也是数一数二的。然而令人惋惜的是，我国对风能的有效利用仍然在停滞不前，即使每年装机容量不断提高也有一部分学者将风能称为“垃圾电”，“弃风限电”的不良发展困境在各地区不断浮现。“弃风限电”是指在发电机都能正常使用，风力都很正常，由于电网接收不过来、发电不够稳定，迫于无奈只好暂停部分机组发电的惨况。我国的华北、东北、西北3大重灾区，这类是最严重的，且难以解决。风能的优缺点风力发电主要优点包括，大部分新能源拥有的清洁、可再生，可以很灵活的装设机组且基本建设的周期比较短。其主要缺点风机旋转会产生噪声，一座座运作中风电机也会让人产生视觉污染、需要占据大面积的土地资源，运行时稳定性差可控性低，目前成本仍然很高、对鸟类的栖息和迁移也有一定影响……1.3本文的主要研究内容及论文结构安排第1章.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究状况；第2章.中心论点；第3章.主要介绍硬件电路的组成及使用方法；第4章.主要介绍软件设计；第二章中心论点路灯现在已经是城市建设不可或缺的一样东西，就连很多农村及各种偏僻小路都已经开始逐步装设路灯；其次在能源消耗日益增大的今天，各种新能源的使用显得尤为重要。因此我希望路灯与新能源可以相结合，采用风力发电和光伏发电相结合，是路灯可以在各种情况下都能得到充能，以缓解日益增加的能源消耗、环境污染等问题。构成风光互补路灯的主要部件包括：LED灯，太阳能电池组，风力发电机，太阳能专用蓄电池，风光互补控制器，以及逆变器等。其中，风光互补控制器，是将风力发电机和光伏发电所产生的电电能进行调节和控制，使得蓄电池在充满电的时候不会再进行过充电，蓄电池电池用光时不再进行过放电。使之得到充分的保护，延长使用寿命。太阳能电池组和风力发电机都是利用自然资源发电，无污染，无噪声，无排废。蓄电池则在其中承担着重要的作用：因为光能和风能具有不稳定性，当关照充足、风力良好时，产生过多的电力将会存入蓄电池中；当关照低，风力少电力不足时，蓄电池就会放电作为供电电源，维持路灯运行；其次蓄电池的滤波作用能使供电更加平稳安全。风光互补路灯最大的优势是，夜晚或阴天下雨没有太阳的情况使用风力发电机发电，在白天和天气晴朗有太阳光的时候太阳能发电板进行光伏发电，风力强劲且太阳光猛烈的时候就可以同时用风力发电和太阳能发电；夏季风力不足但太阳光强烈的时候则以太阳能发电为主，冬天光照强度不足但风力强劲，可以风力风电机发电为主。以此为基础可以做到全年不停发电。其次节约能源，环保发电，造成后基本无需其他供电，运行时没有也无需其他一次能源，不产生废气废物，与传统路灯相比，满足了能源的可持续发展，对环境友好，维护少，免去各种后期成本。其次，该路灯也有些许缺点：这类路灯成本初期成本比一般路灯要高得多，要使用太阳能和风能两种技术，需要一定经济实力才能实现；由于受到技术限制，后期维护相对较难；再者新能源发电技术不成熟会导致路灯亮度比一般路灯低；有风能技术会导致存在一定的噪声。第三章硬件电路的设计3.1系统的功能分析及体系结构设计3.1.1系统功能分析本设计由STC89C52单片机电路+太阳能电池板电路+风机发电电路+锂电池充电保护电路+升压电路+稳压电路+光敏电阻电路+4位高亮LED灯电路+2档拨动开关电路+电源电路设计而成。1、采用风机和太阳能电池板给锂电池充电，具有充电保护电路和稳压电路。2、锂电池升压到5V给单片机和附属电路供电。3、路灯用4个高亮LED灯模拟。4、路灯控制分为手动模式和自动模式，手动模式下可以自由的开灯或者关灯，自动模式下通过光敏电阻根据光照强度自动控制灯的开和关。王小红.基于51单片机的太阳能风能互补路灯控制器设计[J].现代工业经济和信息化,2019,9(04):29-31+系统总体结构本系统具体框图如下图所示：系统原理框图3.2模块电路的设计3.2.1STC89C52单片机核心系统电路设计STC89C52RC是一种CMOS8位微控制器，功率的损耗方面小、性能方面很好，装有最常见的MCS-51内核，可以使用的功能也比旧的51单片机多很多。简单列举几个相关的芯片性能和特点：加强版的8051单片机，拥有两种机器周期分别是六时钟一个机器周期和十二时钟一个机器周期，可用旧版沿用下来的8051的指令代码进行工作。3V单片机的工作电压范围是3.3伏至5.5伏。5V单片机的工作电压范围是2.0伏至3.8伏。48MHz是这款单片机所能达到得到最大频率，正常时一般为0~40MHz。用户应用程序空间为8K字节，片上集成512字节随机存取存储器（RAM）。总共有4个端口包括P0\P1\P2\P3 ，32个I/O引脚.在系统可编程（ISP），只需先写好程序，再用串口连接电脑，就可以将程序烧进单片机内。有定时器功能，C52单片机比C51多一个T2定时器。看门狗功能，能保护芯片，避免其程序跑飞（即进入死循环）。单片机有两个外部中断INT0和INT1，和3个内部中断拥有通用异步串行口（UART），就是可以使得两台单片机或多台单片机之间可以相互通信。可以做到自发自收。STC89C52RC单片机的工作模式有如下几种：掉电模式：典型功耗<0.1uA。整个单片机都不会继续工作，振荡器也会停止震荡，但是随机存储器里的内容不会消失且可以保存下来，直至发出下一个信号（即外部中断或复位）唤醒单片机。空闲模式：典型功耗2mA。停止中央处理器的所有工作，但是可以让RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作运行。正常工作模式：典型功耗4mA~7mA。所有的程序正常运行，单片机各功能正常工作。STC89C52RC单片机引脚功能。引脚图如下所示。STC89C52单片机I/O口说明：(1)51单片机有4个并行I/O口：P0、P1、P2和P3口，每个并行口都有8个引脚，都可以用作普通I/O操作。(2)P0口（39-32脚）：可以读写外部存储器里面的数据；也可以作输入输出口。要注意接上上拉电阻。(3)P1口（1-8脚）：准双向口。(4)P2口（21-28脚）：假如读写外部存储器里面的数据的时候，P2这一个口用来传送高8位地址。(5)P3口（10-17脚）：P3这一个口不仅仅能够完成I/O功能，更是有许多第二功能可以使用，具体功能见表1所示。STC89C52单片机最小系统说明：STC89C52单片机最小系统电路由复位电路、时钟电路和电源电路。拥有这三部分电路后，单片机即可正常工作。单片机最小系统原理图如下图所示。单片机最小系统原理图VCC和GND为单片机的电源引脚，为单片机提供电源：SI、EC1、R1组成复位电路，按下按键S1，RES引脚拉高，被复位；松开按键S1，RES引脚拉低，程序会重新执行。所以是高电平复位。电容EC1是滤波电容，滤除按下按键时RES引脚电平信号抖动，让单片机免受影响。时钟电路主要由晶振Y1和电容C1、C2组成。其中，晶振是无源晶振，晶振11.0592MHz。起振电容是两个30pF的小电容。徐路路.基于STC89C52的模拟路灯控制系统设计[J].科教文汇(下旬刊),2014(08):98-99.JD1为单片机的下载接口。3.2.2高亮LED灯照明电路（低电平有效）设计高亮LED灯照明电路原理图3.2.3GMDZ光敏电阻传感器模块电路设计由于需要检测路灯周围环境的光照强度，所以需要用到光敏电阻传感器，用来完成对周围环境的亮度和光强进行检测的任务。光敏电阻是用半导体材料制成的特殊电阻器，它利用光电效应这一原理来完成工作。光照强烈的时候，阻值会变低，随着光照强度慢慢增加，电阻值也会迅速降低，亮电阻可小至1KΩ以下。该电阻对光亮的敏感程度非常高，在昏暗没有光照的情况下，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。一、传感器参数二、接口说明三、使用说明模块内部电路图光敏电阻传感器模块具体接口说明如下图所示模块具体接口说明图模块接口原理图如下图所示。光照传感器接口原理图模块实物图如下图所示。光照传感器实物图3.2.4二挡拨动开关检测电路设计拨动开关检测电路原理图3.2.5太阳能发电电路设计太阳能电池板选用多晶太阳能电池板，规格如下功率：2W尺寸125mm*135mm（厚度约3mm）开路电压：10.8V短路电流：250mA工作电压：9V工作电流：220V工作时只需要有充足的阳光照射就可以正常运行，运行时发电即发即用，非存电产品。太阳能发电板发电方法：将太阳能板置于室外无遮挡阳光的地方，根据季节变化，太阳能板与地面的角度在30-60度之间调整，正常是中午12点左右效果最佳，早晚可能达不到标称。太阳能板表面防水，主意好对接线处的防水保护。太阳能板为玻璃制品，若玻璃表面破碎，一般情况下可正常发电，建议在破碎处撒胶水或覆盖一层玻璃。/item.htm?spm=a230r.9185ab1FjemM5&id=607811665780&ns=1&abbucket=11&skuId=4436895822119太阳能电池板实物图其电路原理图如下图所示。太阳能电池板发电原理图风力发电机采用的是5V输出的，其实物图下如图所示。3.2.6风能发电电路设计风机图风机发电原理图3.2.7TP4056锂电池充电模块电路设计一、TP4056芯片特点（1）高达1000mA的可编程充电电流（2）无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管（3）用于单节锂离子电池、采用SOP封装的完整（4）恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热（5）危险的情况下实现充电速率最大化的热调节二、TP4056芯片功能（1）精度达到±1%的4.2V预设充电电压（2）用于电池电量检测的充电电流监控器输出（3）自动再充电（4）充电状态双输出、无电池和故障状态显示（5）C/10充电终止（6）待机模式下的供电电流为55uA（7）2.9V涓流充电器件版本（8）软启动限制了浪涌电流（9）采用8引脚SOP-PP/MSP-PP封装。三、TP4056芯片绝对最大额定值（1）输入电源电压（VCC）：-0.3V～8V（2）PROG：-0.3V～VCC+0.3V（3）BAT：-0.3V～7V（4）TEMP：-0.3V～10V（5）CE：-0.3V～10V（6）BAT短路持续时间：连续（7）BAT引脚电流：1200mA（8）PROG引脚电流：1200uA（9）最大结温：145℃（10）工作环境温度范围：-40℃～85℃（11）贮存温度范围：-65℃～125℃（12）引脚温度（焊接时间10秒）：260℃四、本模块特点：（1）板载TP4056锂电充电管理芯片。（2）板载MINIUSB头，可以直接链接电脑USB口充电。（3）本充电板也可以通过(IN+与IN-)排针供电。（4）预留TEMP排针接口，可以作为锂电池温度检测用。（5）输入电压：4V-8V，输出最大充电电流：1000mA。（6）充电时红灯亮，充电完成蓝灯亮。五、接口说明（1）IN+输入正极（2）IN-输入负极（3）BAT+锂电池正极（4）BAT-锂电池负极（5）MINIUSB头输入口六、使用说明（1）本模块可用于单节锂电池或多节锂电池并联充电。（2）充电时，红灯亮。充满点后，蓝灯亮。（3）测试电流的电流表只能传戒在充电板的输入端。（4）充电线不能过细过长，这样的话，连接电阻大，导致锂电池充满点后电池电压降低不少。（5）输入电压大于5V的时候，会造成充电电流不超过1000mA，因为电压越高，芯片会产生许多热量造成发热现象，芯片会自动减小充电电流，使得芯片不容易过热而烧掉。（6）模块输出端（即锂电池接口端）不可以反接，否则，模块会瞬间烧坏。TP4056锂电池充电模块接口原理图如下图所示，锂电池并联的电容是滤波左右，保证锂电池充电电压的稳定平稳输出。TP4056锂电池充电模块接口原理图TP4056锂电池充电模块实物图如下图所示。TP4056锂电池充电模块实物图七、锂电池充电模块的主要作用：发电部分的太阳能电池板和风力发电机发电都是即发即用的，我采用锂电池作为电能传输的中间部分，将所发的电能储存入锂电池中作为蓄电池来使用，然后蓄电池再给led灯供电。一是因为蓄电池储能后再释放能保证电压电流稳定；二是因为路灯白天或光照充足时无需发光，但发电部分依旧运行，因此发出的电量可存入锂电池中，同时若是夜间和光照不明需要开灯时，即便是无风无光状态下也能给路灯供电，不影响路灯的正常使用。刘鹏,刘鹏,蔡红专,方志东.基于STM32风光互补控制系统设计[J].计算机产品与流通,2019(09):USB-5V升压模块电路设计本USB-5V升压模块为DC-DC升压模块(0.9V~5V)升5V600MA模块，本设计选择DC-DC升压模块实现3.7V锂电池的升压到5V的电压转换。一、模块参数（1）本模块采用高性能进口芯片，性能优于一般的模块。（2）输入0.9V～5V任意直流电压，均可稳定输出5V直流电压，用单节AA电池供电即可输出高达200~300MA的电流，两单节AA电池供电即可输出500～600MA的电流，可为您的手机、相机、单片机及数码产品供电。（3）工业级温度范围：-40℃+85℃。（4）转换效率高，最高达96%。（5）带USB母座，用途广泛。（6）超小体积（PCB板25mm*18mm），用安装于各种小型设备里。（7）带工作指示灯。二、接口说明（1）IN+：输入正极（2）IN-：输入负极（3）USB母口：输出5VDC三、使用说明（1）本模块USB母口输出5V直流电压，如果需要外接5V电源线，可以直接充USB母口座的5V正极焊盘或者模块正面特定位置电容一端跳线取线。如下图所示。模块5V跳线取线图（2）USB-5V升压模块焊接时，可以直接用电源线直接焊接电源输入端，也可以插入单排针焊接后插在PCB板或万用板上。USB-5V升压模块接口原理图，开关拨下后，升压模块正常工作，将3.3V锂电池电压升压到5V，否则，升压模块不工作。如下图所示。USB-5V升压模块接口原理图USB-5V升压模块实物图如下图所示。USB-5V升压模块实物图四、锂电池升压模块的主要作用：由于使用锂电池作为供电中介，锂电池的放电标称电压是3.7V，即锂电池放电在3.7V时最合理，而led灯和单片机的工作电压是5V，所以需要用一个升压Boost将电压升高。3.2.9完整电路图设计3.3小结以stc89c52单片机为核心，连接各个外围电路，合理分配好单片机的各个IO口，再将各个元器件依次连接起来。过程中，对单片机引脚的熟悉程度和对各类元器件的功能及接线的了解程度尤为重要，接线时要简洁明了不要绕线，其次接线线路通电是否安全也要合理分析。此次硬件设计的过程中，让我感触颇深。初时对于元器件的了解不足，工作原理，接线方式等都有一些误解，以至于接线后不亮、无法运行的情况频频出现，而后在上网查找资料并完全熟悉掌握后才能合理的选择元器件并按照其性质和电路原理连接运行。而在还仅仅只是仿真，且不说现实中连接电路时可能还会遇到各种实际情况，当你错误使用元器件或接线方式有误时，轻则损坏元器件、短路，重则可能危及自身安全。所以，不管是仿真还是实际操作，设计时都应该对元器件有充分的理解与掌握，同时具备电路原理知识。第四章系统软件设计设计完硬件系统也只是完成了整个系统设计的一半，另一半就要设计出软件系统。前一章主要阐述了系统的硬件电路的设计方案，如果没有软件系统，就无法让整个系统正常运作起来，因此需要设计出能支持硬件平台的软件程序，即烧写到单片机内部的程序。4.1编程语言选择此次软件设计中，程序的编写我是使用C语言来完成的。对于大多数51系列的单片机，使用C语言这样的高级语言与使用汇编语言相比具有如下优点:不需要了解处理器的指令集，也不必了解存储器结构。寄存器分配和寻址方式由编译器进行管理，编程时不需要考虑存储器的地址和数据类型等细节。指定操作的变量选择组合提高了程序的可读性。可使用与人的思维更相近的关键字和操作函数。与使用汇编语言相比，程序的开发和调试时间大大缩短。C语言的库文件提供了许多标准的例程。通过C语言可实现模块化编程技术，从而可将已编制好的程序加到新程序中。C语言可移植性好且非常普及，C语言编译器几乎适用于所有的目标系统，己经完成的项目可以很容易的转换到其它的处理器或环境中与汇编语言相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可移植性、可维护性上有明显的优势，易学易用。4.2单片机程序开发环境本次设计使用的是KeilC51。KeilC51编辑的程序设计语言是C语言，可用于给单片机进行软件开发。使用C语言编程相较于汇编语言有更多的好处，C语言编写语言速度快，读写速度快，调试时也特别方便，所以时比较好上手的一款编写系统软件。可支持8051微控制器体系结构的Keil开发工具，无论是刚刚起步开始学习编程的新人，抑或是资历深厚的工作人员或专业的编程师，都可以用它编写程序、进行调试。如果需要做新工程时，首先从库内选用好所需要的那款单片机的设备，在uVisionIDE中，将包括编译器、汇编器、链接器，还有存储器等在内的所有选项都全部一一设置完毕，就能开发你所需要的程序代码。软件特点：生成的目标代码效率高，语句经编译后生成的汇编代码十分紧凑且比较容易理解。C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上比汇编有更多的优势，简单好学，假如你使用过汇编语言的话，更加能够深刻感受到两者的难易区别。KeiluVision4开发界面图4.3KeiluVision4软件开发流程网上即可找到压缩包，下载安装后，启动软件并进入到开发环境中。新建一个新工程：最上方一栏中，我们点击工程（project）后有一列下拉菜单，然后点击第一个newuvisionproject,即可创建一个新工程。然后选择好你要保存的地方后再给该工程命名保存好。保存完后需要选择你所需要的单片机的CPU，这时只要找到Atmel里的AT89C52并选中确定即可，这样最初的设置步骤基本完成了。要新建一个C文件。在最上方一栏中点击文件（File）后的下拉菜单里第一个“新建”，新建完命名时文件名后缀是.c，之后保存。添加源文件，在侧方的工程（project）栏中点开目标1，右击源组1添加之前保存的C文件。完成后就可以在文本编辑窗里编程。具体开发流程如图所示。KeiluVision4软件开发流程图4.4程序流程图程序运行流程图如下图所示。程序运行流程图为了实现需要反复进行多次的操作，我采用了循环语句。循环里首先要看使用哪种模式，利用if语句判断是否用手动模式控制开关灯，这时拨动开关就能控制，否则就用自动模式。自动模式下再用一个if语句判断，利用光敏电阻判断光暗程度，环境暗就会开灯，环境亮度超过阈值就不开灯。重复循环以上的流程。4.4.1单片机头文件定义定义一个头文件，将一些现成的，固有的定义、函数、代码、引用等等引入到编程中来，就不需要再进行这样一些重复的工作了。4.4.2位定义首先对端口进行定义sbit是位定义，eg：sbitled=P1^0;是为把P1.0这一位定义成led（相当于一个标识符），在main函数中的led=0;相当于P1.0=0，即P1.0输出低电平。4.4.3主循环，路灯的开关控制程序自动模式下，当光线暗时，即光传感器ligh==1高电平触发，led灯亮，否则灯灭；手动模式下，开关下拨时，即swOnOff==0低电平触发，led灯亮，否则灯灭。4.4.3定时器和中断程序设置定时器。中断程序中重新赋值是因为进中断后TH0和TL0是一直在执行自己加一的操作，直到溢出，这个时候TH0和TL0已经不是你赋的初值了，所以需要重新写入初值。4.4.4delay模块4.5小结软件的编写的基础是牢记C语言的关键词和运算符，若是概念不清晰、逻辑不清楚，便会产生各式各样的错误。大到各个函数的定义，小到每个标点符号的书写，都是