毕业设计（论文）题目模拟路灯控制系统设计院别电气工程学院专业检测技术及应用班级检测11-2班姓名王亚辉学号 201102106221指导教师（职称）李慧玲(讲师)日期 2014.3.6摘要随着电子技术的发展，本设计是以AT89C51为主控器的模拟路灯控制系统，采用专用时钟芯片实现精确的时钟功能，设定并显示开关灯时间。
该控制系统能根据环境明暗变化自动开灯和关灯，以达到节能要求。
该系统设计实现了模拟路灯的智能控制，控制方便，安全。
模拟路灯控制系统会有广阔的应用前景。
在白天模式下，此系统使用光敏电阻来检测环境明暗的变化，光敏电阻在不同光强下电阻值会发生明显变化，单片机内部A/D采集电阻值的变化量达到检测目的。
还能根据环境明暗的变化控制路灯的开启和关闭路灯，在夜晚模式的情况下，根据单片机的定时功能和物位检测控制路灯的开启和关闭，可以完成远程和就地控制，真实的模拟了路灯的控制。
系统设计成本低，稳定性高，控制简单。
经实验证明，该路灯具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅要求，具有推广价值。
关键词：路灯控制；单片机；定时设定；光电检测AbstractWith the development of electronic technology,this design is based on AT89S51 as the host controller simulation street lamp control system, using special clock chip to realize precise clock function, set and display turned on time. The control system can automatically according to the environment light and shade change lights and turn off the light, in order to achieve energy saving requirements. This system design has realized the simulation of the street lamp intelligent control, easy to control, security. Simulation of street lamp control system will have broad application prospects. Mode during the day, this system using photosensitive resistance to detect the change of environment light and shade, photosensitive resistance under different light intensity resistance obviously happens, MCU internal A/D acquisition detection resistance variation to achieve. According to the variation of environmental light and shade can control street light open and close the street lamp, under the situation of the night, according to the timing function of MCU and material level detection control lights turned on and off,can complete the remote and local control, real simulates the street light control. System design of low cost, stableKeywords:street light control; single-chip microcomputer and timing setting目录第1章绪论........................................................ (1)1.1 概述 (1)1.2 系统的性能要求 (1)第2章方案设计与论证 (3)2.1 系统各模块的最终方案 (3)2.2功能分解及设计思路 (3)2.3方案论证与比较 (4)2.3.1 外部环境明暗的检测单元 (4)2.3.2 路况的检测单元 (4)2.3.3 处理器的选择 (5)2.3.4 时钟功能及定时开关机 (5)2.4 系统功能说明 (5)第3章系统硬件电路设计 (7)3.1 AT89C51单片机简介 (7)3.2 电源模块的设计 (10)3.3 复位电路 (11)3.4 时钟电路设计 (12)3.5 键盘电路的设计 (13)3.6 显示电路设计 (13)3.7 光线检测电路设计 (14)3.8 物体监测电路设计 (16)3.9 LED驱动电路设计 (17)3.10 报警电路设计 (18)第4章软件设计 .................................................... (19)4.1 主程序 (19)4.2故障判断流程图 (21)4.3 键盘子程序流程图 (22)4.4 定时器中断子程序流程图 (23)第5章总结与分析 (24)致谢 (25)附录一:硬件电路总体设计图............................. 错误！未定义书签。
附录二：程序清单....................................... 错误！未定义书签。
第1章绪论1.1 概述城市照明工程作为城市公共设施的重要组成部分，对完善城市功能，改善城市人居环境，提高人民生活水平发挥着重要作用。
近年来，随着城区总面积的不断扩大，道路照明设施也随着变化。
为方便广大市民夜间出行，美化城市环境，市路灯管理如果管理不当，那将会浪费多少能源。
路灯管理的方便性和路灯节能对一个城市而言非常重要。
随着人们对节能环保的诉求越来越高，以及十城万盏半导体照明工程的启动，我国基本确定了以LED室外照明为主攻方向。
其中，LED路灯备受瞩目，被政府视为推动照明应用市场的重要切入点。
模拟路灯控制系统是生产生活和城市道路建设中必备的系统之一。
根据设计题目要求，我们以单片机为中心，通过AT89C51单片机实现对路灯定时开关及时间显示的控制。
红外传感器部分电路通过可根据外界环境明暗的变化，能够自动进行开灯和关灯。
红外传感器可以接收物体在一定范围内发出的红外线，因此，将红外传感器置于适当位置，便可实现灯依次点亮的控制。
通过对AT89C51单片机进行编程，使用单片机的两个端口分别对两只路灯进行控制，并设定不同的开灯和关灯时间。
最终，达到所要求设计的各项指标。
1.2 系统的性能要求模拟路灯控制统应能达到以下功能要求。
（1）系统有时钟功能，能设定、显示开关灯时间。
（2）系统应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
（3）系统应能根据交通情况自动调节亮灯状态。
（4）系统能控制20盏路灯的开灯和关灯时间。
（5）系统在出现故障时应能发出报警。
路灯具体的布置如图1.1所示。
LED灯1LED灯240 2040S ABCS’404040M定位点图1.1 路灯布置示意图（单位：cm）第2章 方案设计与论证根据题目的要求，确定如下方案：利用光电传感器和红外传感器进行外部路灯状态和交通状态的信息收集，然后将收集的数据传送至单片机进行处理 然后由单片机根据所检测的各种数据实现对路灯的智能控制。
这种方案能实现对路灯的工作进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。
2.1 系统各模块的最终方案系统主要由单片机控制模块、实时时钟模块、交通检测模块、显示模块、按键模块、恒流源驱动模块、、报警模块、电源模块组成，具有独立整体控制开灯关灯、定时开关灯、智能调节开关灯等功能，系统总体框图如图2.1所示。
图2.1系统模块图2.2功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面。
（1）是时钟功能及定时开关灯。
控 制 器 电源 时钟电路 交通检测 键盘 显示电路 光线检测 大功率灯2 大功率灯1 恒流驱动 声光报警（2）是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
（3）是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。
（4）声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。
（5）是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的内置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路得以实现。
征对以上的五个功能，基于模块化的设计思想，以下分别叙述之。
2.3方案论证与比较2.3.1 外部环境明暗的检测单元方案一：采用光敏二极管感受外届光照变化，无光照时,有很小的饱和反向漏电流，二极管截止；光照时反向电流增大，形成光电流。
方案二：采用光敏电阻对光源的感应改变自身电阻，由电压比较器提取之间电压，考虑到电阻变化的灵敏度，采用两个光敏电阻串联的方式，通过改变与光敏电阻串联的电位器的值可以调节光敏电阻的感光范围。
考虑到现实中声光控制技术的运用已经证明了光敏电阻完全可以达到要求，且价格便宜，电路简单。
经比较之下，采用方案二更为合理。
2.3.2 路况的检测单元方案一：采用摄像头或探测头收集路面上信息。
用这种方法，对路面信息处理准确，但是成本过高，数据处理量大，对硬、软件的要求都非常高，短时间内难以实现。
方案二：使用反射式红外二极管和接收管组成发射-接收器。
由于红外光波长比可见光长，因此受可见光的影响比较小，同时，红外对管还具有以下优点：质量轻，灵敏度高，线性好，接口电路比较简单，安装方便，足够满足对本系统中物体检测的要求。
基于以上原因，选用了成本较低的方案二。
2.3.3 处理器的选择方案一：AT89C51单片微型计算机体积小，重量轻，价格便宜，功耗低，控制功能强以及运算速度快等特点，且在国民经济建设，军事以及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。
方案二：单片机STC89C52RC具有许多优点：RAM，ROM空间大、指令周期短、运算速度快、低功耗、低电压、可编程音频处理，易于编程和调试。
![毕业设计(论文)-校园路灯的结构设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/0cc676c5eefdc8d377ee32d6.png)
