自適應(yīng)路燈控制器設(shè)計畢業(yè)論文

1、編號濰坊學(xué)院畢業(yè)設(shè)計技術(shù)報告課題名稱：自適應(yīng)路燈控制器設(shè)計學(xué)生姓名 :學(xué)號:專業(yè):班級:指導(dǎo)教師 :2016 年 6 月 II目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第一章前言1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1.1課題研究的背景及意義 1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.2路燈照明技術(shù)發(fā)展狀況及趨勢 1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.2.1路燈照明技術(shù)的現(xiàn)

2、狀1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1.2.2路燈照明技術(shù)的發(fā)展趨勢2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第二章自適應(yīng)路燈控制系統(tǒng)的方案設(shè)計 3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2.1控制系統(tǒng)的理論分析 3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.2控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案 3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 第三章硬件電路設(shè)計4 HYPERL

3、INK l bookmark32 o Current Document 3.1系統(tǒng)中的主要器件的介紹 4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.1.1單片機AT89C51簡介4 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 3.1.2模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片簡介5 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 3.1.3通信芯片簡介6 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 3.1.4時鐘芯片簡介7 HYPERLINK l bookmar

4、k46 o Current Document 3.1.5顯示模塊簡介7 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 3.1.6光傳感器簡介8 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 3.1.7繼電器簡介9 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 3.2主要模塊電路設(shè)計 10 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 3.2.1單片機最小系統(tǒng)電路 10 HYPERLINK l bookmark58 o Current Docum

5、ent 3.2.2光照采集電路11 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 3.2.3時鐘電路12 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 3.2.4路燈開關(guān)電路 12 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 3.2.5串口通信電路13 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 第四章軟件設(shè)計14 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 4.1系統(tǒng)控制程序的設(shè)計流程 14 HYP

6、ERLINK l bookmark70 o Current Document 4.2功能模塊程序設(shè)計 15 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 4.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 15 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 422讀取時間程序設(shè)計 16 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 423顯示程序設(shè)計18 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 4.3系統(tǒng)控制程序設(shè)計 19 HYPERLINK l bookma

7、rk82 o Current Document 4.3.1控制繼電器程序設(shè)計 19 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 4.3.2關(guān)燈方式程序設(shè)計 194.3.3時間調(diào)整程序設(shè)計20 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 4.4串口通信程序設(shè)計21 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 第五章仿真測試22 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 5.1光照控制仿真測試22 HYPERLINK l bookmark

8、92 o Current Document 5.2時鐘控制仿真測試22 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 5.3系統(tǒng)總控制仿真測試23 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 第六章結(jié)束語25 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 參考文獻26 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 附錄27 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 致謝32 摘要：在現(xiàn)代化城市中，

9、道路路燈成為城市的一條靚麗風(fēng)景線，但是美好的表面下 卻存在著嚴重的電能資源浪費，實現(xiàn)路燈的自適應(yīng)控制進而達到能源節(jié)約是本設(shè)計的主 要目的。本設(shè)計主要由光敏電阻構(gòu)成的光照傳感器、AT89C51單片機、電磁繼電器三部分構(gòu)成，光照傳感器實現(xiàn)光照度的采集，單片機作為主控制中心處理數(shù)據(jù)，繼電器為執(zhí) 行元件調(diào)控路燈的亮滅。本系統(tǒng)采用的策略是首先按照光照度對路燈自適應(yīng)關(guān)燈控制， 此外還需要按照預(yù)先設(shè)計的時間策略對路燈自適應(yīng)開燈控制。關(guān)鍵字：路燈；自適應(yīng)；光照傳感器；單片機；繼電器ABSTRACT : In a modern city,street lamps become a beautiful lands

10、cape of the city, but there is a serious waste of resources un der the better surface. The main purpose of this desig n is to realize the adaptive control of street lamp and achieve energy saving. This system mainly con sists of three parts, which are light sen sor, sin gle chip microcomputer and re

11、lay. The light sensor collects light illumination, the single chip microcomputer as the control center to deal with data, the relay as the control switch controls the opening and closing of the street lamp. The strategy adopted in this system is to control the street light adaptive according to the

12、light in ten sity, in additi on to the time in accorda nce with the strategy of beforeha nd desig ned adaptive con trol on the lamp lights.KEY WORDS: street lamp;adaptive; light sensor;single chip microcomputer;relay 第一章前言1.1課題研究的背景及意義社會的城市化進程越來越快，路燈在城建中的重要性愈發(fā)顯著。路燈的作用已經(jīng) 不僅僅是為了照明，還成為了城市的一道靚麗的風(fēng)景，但是路燈的

13、不合理使用浪費了大 量的電能。我國的電能來源主要是火力發(fā)電，而發(fā)電的效率僅在44%左右。利用火力發(fā)電的同時也消耗著煤炭資源和污染著環(huán)境，一座1000兆瓦的火力發(fā)電廠每天大約消耗10萬噸的水資源，全國每年消耗標準煤約 5000萬噸，火力發(fā)電造成的污染很嚴重，全國每 年排放SO2約140萬噸和煙塵約1500萬噸，直接燃燒煤炭排放的酸性氣體不斷增加， 使中國很多地區(qū)酸雨量增加。煤粉灰塵也嚴重污染著發(fā)電站附近的環(huán)境，影響人們的日 常生活及植物的正常生長。根據(jù)調(diào)查報告顯示2014年社會消耗電量大約是5.5萬億度，而用于路燈的用電量 大約占其中的12%。按市電0.7元每度計算，一年花費約460億元，嚴重制

14、約著國家 的經(jīng)濟發(fā)展。但是我國的路燈管理水平還比較落后，基本上靠人工操作，花費了大量的 人力成本，而且路燈的開關(guān)控制不夠準確及時，造成電能的大量浪費。因此提高路燈控制技術(shù)，科學(xué)合理智能的控制路燈，在滿足人們在路上出行安全 的同時還能節(jié)約電能和減少人力成本，減少市政開支，所以大力推廣照明節(jié)能技術(shù)具有 重大的意義。1.2路燈照明技術(shù)發(fā)展狀況及趨勢1.2.1路燈照明技術(shù)的現(xiàn)狀目前大多數(shù)城市的路燈照明控制技術(shù)比較落后，基本上都是采用傳統(tǒng)的控制方式， 即使用人工操作，在規(guī)定的時間點統(tǒng)一打開和關(guān)閉路燈，而且路燈的損壞情況全靠人工 巡邏檢查，并且各街道路燈沒有主次之分，主干道與小街道路燈的亮度要么統(tǒng)一要么偏

15、 亮或偏暗，這些現(xiàn)象就造成了路燈開關(guān)的不準確不及時，路燈維修不及時，各道路路燈 亮度不科學(xué)，這樣的規(guī)劃設(shè)計不僅浪費能源增加人力成本， 而且整體的照明效果也不好。1.2.2路燈照明技術(shù)的發(fā)展趨勢電能是重要的二次能源，我國是發(fā)電大國，主要靠火力發(fā)電，當(dāng)前世界能源危機 越來越嚴重，節(jié)約能源越來越重要，其中節(jié)約電能被提上日程，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 城市路燈節(jié)能技術(shù)得到不斷地進步，從傳統(tǒng)的人工控制到由光照強度決定的智能控制， 從高壓鈉燈到LED燈，從供電電源由市電到太陽能發(fā)電，路燈照明技術(shù)的發(fā)展對電能 的節(jié)約都得到了較大的進步。第二章 自適應(yīng)路燈控制系統(tǒng)的方案設(shè)計2.1控制系統(tǒng)的理論分析本系統(tǒng)整體分為兩

16、部分又分為兩段控制，光照控制模塊和時鐘控制模塊。光照控制指在夜晚0點以后光照傳感器開始工作，隨著天漸漸變亮，光照強度逐 漸增強。主機接收從機收集的光照度，經(jīng)過處理后向從機發(fā)出指令，從機根據(jù)指令執(zhí)行 關(guān)燈行為，直至路燈全關(guān)。時鐘控制指單片機在規(guī)定的時間點定時打開路燈。同時下午路燈打開的時間點隨 著月份的變化而提前或延遲，例如夏季最晚打開路燈時間為19點，冬季最早打開路燈時間是17點，即每個月份增減20分鐘o2.2控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案系統(tǒng)整體設(shè)計方案如圖2.1所示主機顯示模塊光感模塊AT89C51控制模 塊時鐘模塊圖2.1控制系統(tǒng)整體設(shè)計框圖光感模塊收集光照強度提供給單片機，時鐘模塊提供時間參考

17、，單片機根據(jù)收集的 數(shù)據(jù)處理后輸出控制信息，通過控制模塊對路燈的開關(guān)進行控制。主機通過串口收集各 個控制器的工作狀態(tài)信息，然后通過顯示模塊顯示各個控制器的信息 o第三章硬件電路設(shè)計3.1系統(tǒng)中的主要器件的介紹3.1.1單片機AT89C51簡介單片機的特性概述：AT89C51單片機提供的標準功能：(1)8位CPU( 2)片內(nèi)帶振蕩器，振蕩頻率fosc范圍在1.212MHz ;可有時鐘輸出。(3) 128B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。(4) 4KB 的片內(nèi)程序存儲器。(5)程序存儲器的尋址范圍為64KB。 (6)具有尋址范圍為64KB 的片外數(shù)據(jù)存儲器。(7) 21個字節(jié)特殊功能寄存器。(8) 4個8位并行

18、口： P0, P1, P2, P3o( 9) 1個全雙工串行口，可用于多機通信。(10) 2個16位定時器/計數(shù)器。(11)中斷系統(tǒng)有5個中斷源，可編程為2個優(yōu)先級。(12)片內(nèi)采用單總線結(jié)構(gòu)。(13) 用單一 +5V電源5 o單片機的特點：高度集成，體積小，可靠性能高；控制功能強；電壓低，功耗低，便于生產(chǎn)便攜式電子產(chǎn)品；容易擴展；性價比較高；AT89C51單片機的部分引腳功能簡介：VCC接單一 +5V電源，GND接地，P0P3 口為8位雙向I/O 口，其中P3 口的第二功能是 P3.0(RXD)串行輸入口，P3.1(TXD) 串行輸出口，P3.2 (/INTO )外部中斷0，P3.3 (/I

19、NT1 )外部中斷1，P3.4(T0)計時器0 外部輸入，P3.5(T1)計時器1外部輸入，P3.6(/WR)外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通，P3.7(/RD) 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。AT89C51單片機引腳如圖3.1所示。P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RESETP0.7RXDAT89C51/E,TXDALEIN T0PSENIN T1P27T0P26T1P25/WRP24/RDP23X2P22X1P21GNDP20圖3.1 AT89C51引腳圖3.1.2模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片簡介ADC0832是一種專門用來將模擬信號

20、轉(zhuǎn)換為便于計算操作的數(shù)字信號的芯片，與 微處理器完全兼容，它具有價格較低、接口比較簡單、轉(zhuǎn)換控制比較容易等優(yōu)點，在單 片機系統(tǒng)開發(fā)中得到大量的使用。ADC0832的特點:(1)8位分辨率，最高分辨可達到256級;(2)(3)輸入輸出電平與 TTL/COMS相兼容；供電電源為+5V時輸入電壓在0-5V之間;(4)工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間在32us；(5)功耗一般在15mW ；ADC0832的引腳功能表如表3-1所示，其引腳圖如圖3.2所示。表3-1 ADC0832引腳功能表/CS片選使能信號，低電平有效CH0模擬輸入通道0CH1模擬輸入通道1GND接地DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制DO數(shù)

21、據(jù)信號輸出，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出CLK芯片時鐘信號輸入VCC電源輸入，參考電壓/CSVCCCH0SCLKCH1DIGNDDO圖3.2 ADC0832引腳圖3.1.3通信芯片簡介MAX485主要應(yīng)用于RS-485總線上，其工作電源為+5V，通信方式為半雙工，它 的功能是將TTL形式的電平轉(zhuǎn)換成為抗干擾能力更強的 RS-485形式的電平。RS-485接口是一種新的接口標準，它具有的特點是：1、RS-485的電氣特性：以A線和B線之間的電壓差大于0表示高電平，小于0 表示低電平。2、RS-485接口的最大通信速率是10Mb/s，它的通信速率越快則通信距離就越近。3、RS-485接口使用差分接收器和平衡驅(qū)動器

22、相結(jié)合的形式，其抵抗共模的干擾能 力強。4、RS-485接口最大通信距離大約是1200米，如果加上485中繼器通信距離更遠， 并且在接口上允許最多連接128個從機，方便建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。MAX485引腳功能簡介：RXD（ 1引腳）接收器輸出；/RE（2引腳）接收器輸出使 能，為0時允許接收器輸出；DE（3引腳）驅(qū)動器輸出使能，為1時允許驅(qū)動器工作； TXD（ 4引腳）驅(qū)動器輸入；A（ 6引腳）接受器非反相輸入和驅(qū)動器非反向輸出端；B（7引腳）接受器反向輸入和驅(qū)動器反向輸出端；GND（5引腳）和VCC（8引腳）分別是地和電源。MAX485引腳如圖3.3所示。RXD VCCTXD A /RE B DE

23、 GND圖3.3 MAX485引腳圖3.1.4時鐘芯片簡介DS1302是一種實時時鐘芯片，可以提供詳細的時間信息，能對閏年自動校正，內(nèi) 部具有31字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲，工作電壓在2.5V至5.5V之間，此外有2個電源輸入端, 一個為主電源輸入端，另一個為備用電源輸入端，備用電源可以使用電池或較大的電容, 防止掉電的情況下芯片可以正常的工作 。DS1302的引腳圖如圖3.4所示，其引腳功能描述為X1，X2晶振引腳 32.768KHZRST使能引腳I/O數(shù)據(jù)輸入輸出引腳SCLK串行時鐘引腳Vcc1,Vcc2 電源供電引腳GND接地引腳VCC2VCC1X1SCLKX2IOGNDRST圖3.4 DS1302

24、引腳圖3.1.5顯示模塊簡介1602液晶也被稱為1602字符型液晶，能夠同時顯示16*2即32個字符。它通常用來顯示字符。它由5*7個點組成的一個字符共組成32個字符，兩個字符之間有一個點的間隔，在兩行之間也有一個點的間隔，這種情況照成圖像的顯示效果不是很好LCD1602的引腳圖如圖3.5所示，其引腳功能如表3-2所示。表3-2引腳功能表VSS電源地vddI電源正極V0液晶顯示對比度調(diào)整端RS寄存器選擇端，“ 1”選擇數(shù)據(jù)寄存器， “ 0”選擇指令寄存器RW讀寫信號端，高電平讀操作，低電平寫操作E使能端D0-D78位雙向數(shù)據(jù)端BLA背光正極BLK背光負極SVorwebdd1D D D D D，

25、AK圖3.5 1602引腳圖3.1.6光傳感器簡介光傳感器是利用對光照度較敏感的元件將不易檢測的光信號量轉(zhuǎn)化為容易檢測的 電信號量的一種傳感器，光傳感器的類別很多，在大多數(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用中被使用。由光敏 電阻器及其外圍電路組成本設(shè)計使用的光傳感器 。光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻，它的阻值根據(jù)接收到的光線 的強弱而變化。光線增強，阻值變小，光線減弱，阻值變大。光敏電阻的特性：（1）亮電阻：在有光照線照射時的電阻值。（2）暗電阻：在沒有光線照射時的電阻值。（3）靈敏度：亮電阻與暗電阻的相對變化值。本設(shè)計使用的光敏電阻參數(shù)如下表 3-3所示，光敏電阻實物如圖3.6所示。表3-3光敏電阻參

26、數(shù)表參數(shù)型號 .最大電 壓N額定功 率/mW亮電阻/K Q暗電阻/M Q時間常 數(shù)/ms溫度范 圍/ c外徑尺寸/mm封裝形 式MG44-2105 0.2. a 1A TXD/RE BB /REDEDE圖3.12 RS485電路圖第四章軟件設(shè)計4.1系統(tǒng)控制程序的設(shè)計流程基于單片機控制系統(tǒng)的自適應(yīng)路燈控制器的軟件設(shè)計采用KEIL開發(fā)環(huán)境開發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)的實現(xiàn)功能劃分成各個模塊，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計流程圖及各個模塊的流程圖按順序 逐個編寫程序，最后用PROTUES仿真系統(tǒng)。在程序設(shè)計中加入了對光照度求平均值的 優(yōu)化設(shè)計和時間調(diào)整設(shè)計使整個系統(tǒng)運行更合理。系統(tǒng)的總流程圖如圖4.1所示。-f系統(tǒng)初始化fJ開

27、始I0 tine 7否是7time = 120)delayms(60000); /延時 1 分鐘if(AD_val = 120)P1_7 = 1;elseP1_7 = 0;delayms(250);AD_val是采集的光照強度轉(zhuǎn)換后的值，120是設(shè)定值可根據(jù)需要改變，通過和設(shè) 定值比較，判斷光照強度，由此控制繼電器改變路燈的工作狀態(tài)。其中判斷過程加入了 延時，通過延時一分鐘排除意外因素造成路燈閃爍，保證路燈的壽命和切換狀態(tài)的正確 性16。4.3.2關(guān)燈方式程序設(shè)計路燈在早晨的關(guān)燈方式采用光照控制，各路燈通過光傳感器采集光照強度，然后將 采集到的數(shù)據(jù)傳給主機，因為整個路段路燈所處的環(huán)境不同，采集

28、到的光照強度可能差 別較大，所以主機處理數(shù)據(jù)時將去掉一個最高值和最低值將剩下的求平均值，保證關(guān)燈 的合理性。假設(shè)設(shè)置在光照強度為100LX時路燈要全滅，所以根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)置3個步 驟逐步關(guān)燈，即在光照強度達到30Lx時啟用步驟1關(guān)掉一部分，達到60Lx時啟用步驟 2再關(guān)掉一部分，到100LX時全部關(guān)掉。圖4.5為道路路燈分布圖。步驟1關(guān)掉的路燈：1、6、11、16、21步驟2光掉的路燈：4、7、10、13、18 TOC o 1-5 h z 79111315171900080246101214161820圖4.5道路路燈分布4.3.3時間調(diào)整程序設(shè)計隨著季節(jié)的變化，白天光照時間隨之延長或縮短，所

29、以下午開路燈的時間如果固定就造成電能的大量浪費，所以合理的調(diào)節(jié)打開路燈的時間就顯得很重要。本設(shè)計假如夏季最晚開燈時間為19點，冬季最早開燈時間為15點，即時間的調(diào)整為從12月到次年6 月逐月增加20分鐘，從6月到12月逐月減少20分鐘。uchar getTime;uchar PM,AM; PM下午開燈時間，AM早上關(guān)燈時間getTime = DateTime2 * 100 + DateTime1;if(mo n0 & mon =6)AM = CLOCKm on - 1200;PM = CLOCKmo n;elseAM = CLOCK12-mo n - 1200;PM = CLOCK12-mo

30、n;將分鐘和小時重新組成一個四位數(shù)，小時作為高2位，分鐘作為低2位，從12月、1月到6月各個月的開燈時間點組成數(shù)組，例如12月下午5點開燈，通過芯片讀出來的 數(shù)是24進制，也就是17點，和分鐘組成的新數(shù)就是1700,通過這種方式就能得到所有 時間點相對應(yīng)的數(shù)字，通過查詢法就能得到各個月的開燈時間點 17。4.4串口通信程序設(shè)計51單片機的串口能進行全雙工通信，即能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。在單片機上 接一個MAX485芯片構(gòu)成一個半雙工通信接口，從機開始處于接收狀態(tài)，只有在主機 主動發(fā)送數(shù)據(jù)時從機才對接收的數(shù)據(jù)作出響應(yīng)，主機通過發(fā)送地址數(shù)據(jù)，從機接收后檢 查是否與自己的地址相符，如果是自己的地

31、址就響應(yīng)，不是就不響應(yīng)。采用這種查詢的方式主機使所有的從機作出響應(yīng)。基于本系統(tǒng)的功能要求，主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)，從 機接收數(shù)據(jù)后將自己的狀態(tài)信息(地址、路燈正常工作標志、光照度)發(fā)送到主機，主 機收到數(shù)據(jù)后，檢查數(shù)據(jù)中的路燈正常工作標志，如果出現(xiàn)路燈不正常工作的標志，則 將該標志的地址顯示，同時將所有從機的光照度求平均值，以此來控制從機網(wǎng)絡(luò)上路燈 的關(guān)燈方式18。51單片機可實現(xiàn)一臺主機與多臺從機的通信。在多機通信時從機不主動發(fā)送數(shù)據(jù)， 只有在從機接收到主機發(fā)送的命令后，從機才做出相應(yīng)的響應(yīng)。多機通信的過程如下：系統(tǒng)啟動后全部從機初始化 SM2位均置“ 1”，使之只能接收地址幀。主機在發(fā)送地址之

32、前先將TB8=1，然后給所有從機發(fā)送地址數(shù)據(jù)。從機先判斷接收到的數(shù)據(jù)的第九位，如果是“ 1”則表明是地址幀，如果是“ 0” 則是數(shù)據(jù)幀，從機接收到地址幀后，先與自己的地址號對比，如果地址相符就把SM2=0， 脫離多機狀態(tài)，之后就構(gòu)成雙機通信。地址不符的從機由于SM2位等于1只能響應(yīng)TB8=1的數(shù)據(jù)，對于收到TB8=0 的數(shù)據(jù)，則不作響應(yīng)，這樣就實現(xiàn)了主機與從機之間的雙機通信。作出響應(yīng)的從機通信完畢后將 SM2置1,恢復(fù)系統(tǒng)原有的狀態(tài)，等待再次響應(yīng)。主機發(fā)送下一個地址，相應(yīng)的從機作出響應(yīng)，直到全部從機作出響應(yīng)。第五章仿真測試本系統(tǒng)通過PROTUES軟件仿真測試，系統(tǒng)上電初始化后，主機開始發(fā)出命令

33、收集 從機的信息，從機返回的信息主要是從機地址、從機路燈的工作狀態(tài)和從機收集的光照 信息。在光照控制階段（即調(diào)節(jié)光敏電阻接收的光照度使其由0逐漸增大，此時禁用系統(tǒng)的時鐘模塊）主機需要獲取各個從機收集的光照信息，通過處理后按照設(shè)定的關(guān)燈步 驟逐步關(guān)燈。在時鐘控制階段時，通過調(diào)節(jié)時間值模擬時間變化，當(dāng)時間值大于17點時LED等全亮。5.1光照控制仿真測試通過調(diào)節(jié)RG的輸入量的大小模擬光照度的變化。當(dāng)光照度小于100Lx時模擬路燈LED亮，當(dāng)大于100Lx時模擬路燈LED滅。光照控制仿真如圖5.1丄11 E如H岡呵 AR2 lapcsVCC CLKR1721CH053CH1DIGNDDOJ2哄佩1P

34、0.1MJ1 PO.2MD2PQ.3WJ&3 RO 川AM P0 引 AM冏PQP2.0rflS P2.1fA9P2 2/10塞 EAM JQH2P23曲H PS.4.13 F2.阿 3 P2.e/AU R2.7/A15PSJMCrD P3JODP1.3陽.3削叮P1.4P3.4HDR1.5P3.5H1PI J6P3.5W?ATB9C52 11.0592tWhiM2vi k圖5.1光照控制仿真圖5.2時鐘控制仿真測試通過軟件編寫改變輸入的時間模擬現(xiàn)場時間控制，當(dāng)輸入的時間大于17點時模擬路燈LED亮，當(dāng)輸入的時間小于17點且大于7點時路燈不亮。時鐘控制仿真如圖5.2P7pKPQO/ApO PD

35、.imDI P0.2/AD2 P0.3TAD3 PQ.4fAD1 P0.S/AD5 P0.5/AP6 P0.7/AD7P2.m9IP23UCA11P2.4XA12P2.5AA13 P2J&TA14 P2.7W15円omD M-lffXD P3.2jiNT P3.WTrP3JHDP3 5/T11P3.升面Ml302 Clock-U3Time： 17-48-30 Date; 19-05-161RL212.TllXT:-圖5.2時鐘控制仿真圖5.3系統(tǒng)總控制仿真測試主機顯示模塊在路燈全部正常工作時顯示ALL NORMAL”和時間的字樣。下圖5.3為路燈全部正常工作時的軟件仿真電路圖主機顯示IJL*g

36、1N* JJ-til nornil 丙l氣強昇$.圖5.3路燈正常時系統(tǒng)仿真電路當(dāng)有路燈出現(xiàn)故障時，此時有2種故障情況，一種是路燈的燈具損壞，一種是路燈 的控制器損壞，此時顯示模塊將顯示“ break”字樣，后面是出現(xiàn)故障路燈的地址和路燈 的故障標志（用“ 1”表示燈具損壞，用“ 2”表示控制器損壞）。下圖5.4為路燈2出 現(xiàn)故障時的軟件仿真電路。冶巳主機顯示2 10P圖5.4路燈2出現(xiàn)故障時的軟件仿真電路第六章結(jié)束語自適應(yīng)路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計是以單片機 AT89C51為中心處理器，以光敏電阻作為 光檢測元件提供光照度數(shù)據(jù)，以時鐘芯片 DS1302為控制核心提供時間參考，通過主機 上的液晶顯示屏

37、顯示從機上傳的信息，通過軟件的編程設(shè)計將各個模塊的信息合理的結(jié) 合，構(gòu)成路燈的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。它實現(xiàn)了分時控制和光照控制相結(jié)合的控制方式，同 時在分時控制中又加入了時間調(diào)整策略，使系統(tǒng)能隨季節(jié)的變化而改變。在光照控制方 式中，加入了延時策略和反饋信號，通過延時能有效的合理的避免外界環(huán)境的突變（閃 電）而引起的錯誤信號輸入造成路燈的閃爍，反饋信號反饋的是路燈的亮滅情況，能有 效的檢測控制系統(tǒng)打開路燈的情況下路燈是否亮的信號，方便掌握路燈的工作情況。由于本系統(tǒng)采用的是分段控制，對于時鐘控制如果加入光照控制以及將光照控制的 優(yōu)先級設(shè)為高級，則系統(tǒng)的效率更好。對于 LCD顯示，顯示的內(nèi)容有限，而如果主

38、機 為PC機又會增加傳輸距離，所以后期可以采用 GPRS無線傳輸模塊上傳數(shù)據(jù)到PC主 機，在PC主機上能夠很好的顯示所有路燈的情況。參考文獻郭迎新城市道路照明降壓節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用探討J.中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（12）: 1-1王松武常用電路模塊分析與設(shè)計指導(dǎo)M.北京：清華大學(xué)出版社.2007.1金仁貴.單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法J.電腦知識與技術(shù)：學(xué)術(shù)交流.2006 （ 12）： 1-1王立紅.基于單片機的智能路燈控制系統(tǒng)J.網(wǎng)絡(luò)財富,2010（ 6）： 1-1趙佩華.單片機原理及接口技術(shù)M.北京：機械工業(yè)出版社2008.3,48-49嚴懷龍.基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)J.廣西輕工業(yè).2006（

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41、 char bdata flag;sbit time_over_flag =flagA0；un sig ned char bufferCOUNT;un sig ned char point;un sig ned char Slave_ADSlaver_NUM;un sig ned char ADD_ num;un sig ned char idata coun t_10ms;un sig ned char idata sen d_data7=0 x31,0 x32,0 x33,0 x34,0 x35,0 x36,0 x37;void UART_i ni t();void COM_se nd(v

42、oid);un sig ned char CLU_checkdata(void);void UART_i nit()SCON =0 x58;TMOD =0 x21;TR1 =1;ES=1;PS=1;TH1 =0 xfd;ET1 =0;void timer0_i nit()time_over_flag=0;coun t_10ms=0;ADD_num=0;TL0=0 x0F0;TH0=0 x0D8;ET0=1;void systemn it(void)UART_i nit();timerO_i nit();EA =1;com_interrupt(void) interrupt 4 using 3u

43、n sig ned char RECEIVR_buffer;if(RI)一RI=0;RECEIVR_buffer=SBUF;if(po in t=0)if(RECEIVR_buffer=0 xFE)bufferpoi nt+=RECEIVR_buffer; _elsepoin t=0;else if(poi nt0&poi nt10)bufferpoi nt+=RECEIVR_buffer;else if(po in t=10)if(RECEIVR_buffer=0 xEF)bufferpoi nt=RECEIVR_buffer;Slave_ADADD_num+=buffer2;elsepoi

44、n t=0;else poin t=0;if(TI)TI=0;timer0_i nterrupt(void) in terrupt 1 using 2coun t_10ms+;if(cou nt_10ms=50) _ET0=0;TR0=0;time_over_flag=1;coun t_10ms=0 x00;elseTL0=0 x0F0;TH0=0 x0D8;void COM_se nd(void)RE_DE=1;for(po in t=0;po in t=10,TI=1;po in t+)SBUF=bufferpoi nt;TI=0;RE_DE=0;void write_buffer( un sig ned char slaver_add)un sig ned char i;TB8=1;buffer0=0 x