【正文】 主流程圖 ……………………………………………………… ...…… 17 各子程序模塊 ................................................................................................ 18 實時時鐘子程序 …………………………………………………… ..18 LCD 顯示子程序 …………………………………………………… ..18 自動警報子程序 ………………………………………… ...………… 19 路燈開關(guān)控制子程序 ……………………………………… .…… ..… 20 IV 4總結(jié) ........................................................................................................................... 21 工作總結(jié) …………………… ……………………………………… .……… 21 心得體會 ……………………… .…………………………………………… ..22 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 23 致謝 .............................................................................................................................. 24 附錄 .............................................................................................................................. 25 附錄圖 1 電路總圖 ............................................................................................... 25 附錄 2 主程序 ……………………………… ………………………………… 26 單片機路燈控制系統(tǒng)設(shè)計 1 1 緒論 課題的來源 單片機路燈控制系統(tǒng)是一種新型智能控制系統(tǒng)，它可根據(jù)季節(jié)改變引起的天亮、天黑、時間的變化、人們不同的需要，通過按鍵進(jìn)行調(diào)節(jié)。在智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計中，考慮到體積，功耗功能等因素，選用了性能高、功耗低、體積小、性能價格比較高的單片機作為系統(tǒng)時鐘及低功耗的串行作為存儲路燈開、關(guān)時間的數(shù)據(jù)存儲器。像這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，用途廣泛，常用于公路兩邊、橋梁兩邊或者工廠等，得到明顯的節(jié)電效果，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，受到很高的評價。 課題的意義 現(xiàn)今，單片 機的應(yīng)用也進(jìn)入到了環(huán)保節(jié)能領(lǐng)域中，使其應(yīng)用發(fā)展更上一層樓。其中最為顯著的就是裝扮美麗城市夜景的路燈照明工程。我們都知道，路燈的用電是一個城市公共用電的突出問題，尤其是在深夜期間，車少人少的情況下，如何降低路燈用電，減少能耗，提高用電效率。智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)以單片機為核心，主要由現(xiàn)場系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、監(jiān)護(hù)中心 3 部分組成。在引進(jìn)此系統(tǒng)后，城市的公共用電得到的明顯的改善。 使用單片機來控制路燈有以下優(yōu)點： （ 1）價格低體積小、重量輕、節(jié)能環(huán)保等。因為能明顯的降低控制器硬件的成本，而且比一般微處理機更加快速，功能更加優(yōu) 化、全面。 （ 2）顯著改善控制的可靠性。因為使用單片機來控制電路，集成電路和大規(guī)模集成電路大大長于分立元件電子電路的平均無故障時。 （ 3）采用微處理機的數(shù)字控制，使信息的雙向傳遞能力大大增強，容易和上位系統(tǒng)機聯(lián)接，可隨時改變控制參數(shù)。 （ 4）硬件電路標(biāo)準(zhǔn)化。因為在電路集成過程中采用一些屏蔽措施，可以避免電力電子電路中過大的瞬態(tài)電流、電壓引起的電磁干擾問題，可靠性比較高。 （ 5）提高了信息存貯、監(jiān)控、診斷以及分級控制的能力 ,使伺服系統(tǒng)更趨于智能化。 （ 6）可以設(shè)計適合于眾多電力電子系統(tǒng)的統(tǒng)一硬件電路 ，其中軟件可以模塊化設(shè)計，拼裝構(gòu)成適用于各種應(yīng)用對象的控制算法；以滿足不同的用途。軟件模塊可以方便地增加、更改、刪減，或者當(dāng)實際系統(tǒng)變化時徹底更新。 （ 7）性能優(yōu)異但算法復(fù)雜的控制策略有了實現(xiàn)的基礎(chǔ)，因為隨著微機芯片運算速度和存貯器容量的不斷提高 [17]。 畢業(yè)設(shè)計 2 單片機應(yīng)用技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國外的研究現(xiàn)狀 1976 年 9 月，美國 Intel 公司的 MCS48 型單片機問世，成為單片機劃時代的里程碑。這階段單片機的特點是：片內(nèi)配置的存儲器 (RAM/ROM)容量及提供的尋址空間較小 。 1980年 Intel公司在總結(jié)了 MCS48系列機的基礎(chǔ)上推出了 8位高檔 MCS51系列單片機。它與 MCS48系列相比，硅片的面積擴大為原來的 倍，片內(nèi)程序存儲器 (ROM/EPROM)容量為原來的 4倍， RAM 容量增加了 1 倍，工作寄存器組擴大了 1 倍，設(shè)有兩個 16位定時器 /計數(shù)器；并行 I/O 接口增至 4 個口共 32 線，增設(shè)有全雙工串行 I/O 接口；擴充了指令功能，提高了執(zhí)行速度；存儲器尋址空間分別為擴大到 64kB 等?？梢娖涔δ苡辛撕艽筇岣?。 1983 年 Intel 公司推出了 MCS96 系列 16 位單片機。在一塊芯片上集成了13萬以上個管子。片內(nèi)設(shè)有字長 16位的 CPU，沒有累加器，而是采用寄存器 ——寄存器結(jié)構(gòu)， 8k字節(jié)的 ROM， 232 字節(jié)的 RAM， 5個 8位的 I/O 端口，一個全雙工 I/O 端口，專門的波特率發(fā)生器，具有高速的 I/O 系統(tǒng)， 4 或 8通道的的 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器， 8 個中斷源。此外，設(shè)有脈寬調(diào)制輸出裝置， 16位監(jiān)視定時器，4個 16 位的軟件定時器和 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器。可實現(xiàn)位、字節(jié)、字 (16位 )、雙字 (32 位 )操作，設(shè)有 1616 位或 32247。16 位的乘、除法運算。另外還可配置面向控制的 PL/M 和 FORTH 語言。 近幾年來， Intel 和 Motorola 等公司先后推出更高擋的 32 位單片機，其功能極強，主要用于復(fù)雜的高層次系統(tǒng) [710]。 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀 在我們中國。單片機的開發(fā)應(yīng)用大致可以分為： 20 世紀(jì) 80 年代的普及推廣階段、 90年代的廣泛應(yīng)用階段和 21 世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用階段。 第一階段：國內(nèi)主要從事 Intel 公司的 8 位 8048/8051 單片機應(yīng)用，隨著單片機在線仿真 ICE(In Circit Emulator)技術(shù)的突破，推出了一系列的單片機在線仿真器 ICE 和開發(fā)工具，推動了單片機開發(fā)應(yīng)用的普及與推廣。 第 二階段：隨著我國改革開發(fā)進(jìn)一步深入，除了 Intel 公司的 8048/8051單片機得到廣泛應(yīng)用外， Motorola 公司的單片機和 Philips 公司的單片機也很快進(jìn)入我國并得到了應(yīng)用。同時，我國各高校紛紛開設(shè)了相應(yīng)課程，編寫和出版相關(guān)的教材。一些跨國公司在各高校建立了單片機開發(fā)中心或者單片機實驗單片機路燈控制系統(tǒng)設(shè)計 3 室，促進(jìn)了我國單片機的教育和科研工作的開展 第三階段：進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著信息家電 IA 和 3C產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，單片機應(yīng)用也進(jìn)入到嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用階段。 今后一段時期內(nèi)，單片機發(fā)展的總趨勢將是不斷推出高檔和高性能的機型；重點 提高 8 位單片機的性能；采用新工藝，實現(xiàn)低功耗、寬電壓、高速度、高可靠性；以及日趨單片化等 [1113]。 課題研究的目的 在我國，大部分城市特別是中小城市的路燈系統(tǒng)自動化管理水平還不是很高，特別是當(dāng)季節(jié)、氣候、天氣變化時不能及時改變開關(guān)狀態(tài)，從而不能對立等充分利用，給廣大市民帶來相應(yīng)的困擾。當(dāng)出現(xiàn)路燈故障時也不能及時發(fā)現(xiàn)和更換處理，人工查詢勞動強度也大。對于城市區(qū)域和道路的拓展，路燈的數(shù)量也急劇增長，對于提高路燈現(xiàn)代化管理的要求也越來越迫切。單片機路燈控制系統(tǒng)的引用是必然的趨勢。 一方面，通過單片機 的控制， 能實現(xiàn)定時開關(guān)各單元路燈，并且能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動開關(guān)燈。用計時系統(tǒng)來對時間進(jìn)行有效的控制。當(dāng)某個路燈發(fā)生故障，故障信號發(fā)送給主機，利用顯示模塊以及輸入模塊等作為人機界面，實現(xiàn)顯示及聲光報警等功能。使得路燈在現(xiàn)實運用中，能更加智能，更加人性化， 解決了以前用人力控制所帶來的不便，減少了主觀性錯誤的發(fā)生率。 另一方面，在我們進(jìn)入一個高速發(fā)展的階段，人們越來越提倡環(huán)保的當(dāng)下，運用單片機路燈控制系統(tǒng)，通過光敏電阻的調(diào)節(jié)，按照自然光的明暗，自動進(jìn)行開關(guān)路燈的操作，節(jié)約了不必要的資源浪費， 為當(dāng)今國家電力有著 巨大缺口減輕負(fù)擔(dān) [1415] 。 畢業(yè)設(shè)計 4 2 硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)總體方案設(shè)