【正文】 C CR21KR E S E TC222 PC322 P8MX1 X2D0D1D2D3D4M O S IM I S OS C KP A 0P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 71 23 45 67 89 10Y4V C CR E S E TM O S IM I S OS C KC40. 1u FV C C12J6 V C CM O S IM I S OS C KA G N D28X18X27R E S E T4P D 2 ( I N T 0)11P D 3 ( I N T 1)12P D 4 ( O C 1B )13P D 5 ( O C 1A )14P B 0 ( T 0)40P B 1 ( T 1)41P B 2 ( A I N 0)42P B 3 ( A I N 1)43P B 4 ( S S )44P B 5 ( M O S I )1P B 6 ( M I S O )2P B 7 ( S C K )3( A D C 0 ) P A 037( A D C 1 ) P A 136( A D C 2 ) P A 235( A D C 3 ) P A 334( A D C 4 ) P A 433( A D C 5 ) P A 532( A D C 6 ) P A 631( A D C 7 ) P A 730( S C L ) P C 019( S D A ) P C 120( T C K ) P C 221( T M S ) P C 322( T D O ) P C 423( T D I ) P C 524( T O S C 1) P C 625( T O S C 2) P C 726P D 7 ( O C 2)16P D 6 ( I C P )15A V C C27A R E F29P D 1 ( T X D )10P D 0 ( R X D )9GND39VCC38GND6GND18VCC5VCC17I C 1A T M E G A 16 _T Q F P 44V C CR E S E TT M ST D OT D IX1X2P A 0P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 7D0D1D2D3D4S C LS D AT C KP C 6P C 7V C CV C CR X DT X DI N T 0I N T 1P D 4P D 5P D 6P D 7 圖 4 最小系統(tǒng) 支路控制系統(tǒng)是模擬路燈控制系 統(tǒng)的核心，該系統(tǒng)采用 ATMEL 公司的 ATMEGA16L 單片機(jī) 作 為主控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)受控對(duì) 象的控制。基于設(shè)計(jì)思路在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇合適的元器件 ，使用 合適的單元電路模塊，更有效的達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 本系統(tǒng)采用 ATMEGA16L單片機(jī)為主控芯片， 采用對(duì)射式 收發(fā)一體的 光電 傳感器采集由于物體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的信號(hào)，再 由支路控制器系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的合理控制，以達(dá)到題 目要求。 2． 發(fā)揮部分 （ 1）自制單元控制器中的 LED 燈恒流驅(qū)動(dòng)電源。 （ 2）支路控制器應(yīng)能 根據(jù)環(huán)境明暗變化 ，自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈。該系統(tǒng)基于可靠的硬件設(shè)計(jì)和穩(wěn)定的軟件算法實(shí)現(xiàn)題目基本要求。采用低功耗的字符型液晶作為顯示器件，顯示更為直觀。該控制系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境明暗變化自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈，以達(dá)到節(jié)能要求。 ATMEGA16L 是一款高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器，使系統(tǒng)在低功耗的狀態(tài)下穩(wěn)定工作。 使用光敏電阻來(lái)檢測(cè)環(huán) 境 明暗的變化，光敏電阻在不同光強(qiáng)下電阻值會(huì)發(fā)生明顯變化，單片機(jī)內(nèi)部 AD 采集電阻值的變化量達(dá)到檢測(cè)目的。 關(guān)鍵詞： ATMEGA16L 功耗 節(jié)能 光電傳感器 1 目 錄 一、 設(shè)計(jì)任務(wù) _____________________________________________________________ 2 任務(wù) _________________________________________________________________________ 2 要求 ________________________________________________________________________ 2 二、方案論證與比較 ________________________________________________________ 3 三、總體設(shè)計(jì)方案 __________________________________________________________ 3 ______________________________________________________________ 4 （ 1） 時(shí)鐘模塊 ________________________________________________________________ 4 （ 2） 信號(hào)采集模塊的設(shè)計(jì) ______________________________________________________ 5 （ 3） 顯示、按鍵模塊 __________________________________________________________ 6 （ 4） 路燈控制模塊 ____________________________________________________________ 6 （ 5） 聲 光報(bào)警模塊 _____________________________________________________________ 6 （ 6） 電源模塊 _________________________________________________________________ 7 _____________________________________________________________________ 13 四、結(jié)果分析 _____________________________________________________________ 13 五、結(jié)論 _________________________________________________________________ 14 六、參考文獻(xiàn) _____________________________________________________________ 14 附錄 1 系統(tǒng)原理圖 _______________________________________________________ 15 附 錄 2 程序清單 _________________________________________________________ 16 2 一、 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì) 并制作一套模擬路燈控制系統(tǒng)。 （ 3）支路控制器應(yīng)能根據(jù) 交通情況 自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài) ：當(dāng)可移動(dòng)物體 M（在物體前端標(biāo)出定位點(diǎn)，由定位點(diǎn)確定物體位置 ）由左至右到達(dá) S 點(diǎn)時(shí)（見(jiàn)圖 2），燈 1亮；當(dāng)物體M到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)，燈 1滅，燈 2亮；若物體 M由右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上相反。 （ 2）單元控制 器具有調(diào)光功能，路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率能在規(guī)定時(shí)間按設(shè)定要求自動(dòng)減小，該功率應(yīng) 能在 20%～ 100%范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差≤ 2%。支路控制器 的時(shí)鐘采用精確的時(shí)鐘芯片并由字符型液晶作為顯示 ，利用按鍵設(shè)定、修改開(kāi)關(guān)燈時(shí)間。 方 案二： 與方案一不同的是 方案二 選用 AT89S52 芯片， 采用紅外對(duì)管對(duì)物體的移動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，時(shí)鐘由單片機(jī)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)。 與 AT89S52 相比 ， ATMEGA16L 是一款 高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器 ， 具 有速度快、輸出電流大、 工作電壓范圍寬、 成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一款性價(jià)比很高的單片機(jī) 。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的用于 臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 X1 和 X2 是振蕩源 ，外接 晶振 。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止 此次數(shù)據(jù)傳送， I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 DS1302 可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對(duì)某些 具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。 DS1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW。基于此要求采用由光敏電阻組成的分壓電路進(jìn)行檢測(cè)。字符型液晶 因 具有 體積小、 功耗低、壽 而已 命長(zhǎng)、價(jià)格低 、接口控制方便 及 顯示操作簡(jiǎn)單 等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。 （ 6） 電源模塊 V i n1GND2V o u t 3U8 7 8 0 512J9C30 .1 UC80 .1 UC44 7 0 UC71 0 0 U+ 5 V 圖 10 5V 穩(wěn)壓電路 電源是系統(tǒng)中最重要的模塊之一， 輸入電源經(jīng)穩(wěn)壓塊后輸出穩(wěn)定的 +5V 電源 ，用以驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)。 （ 31） 恒流源之電路符號(hào)： 理想的恒流源 實(shí)際的流源 圖 11 恒流源 理想的恒流源，其內(nèi)阻為無(wú)限大，使其電流可以全部流出外面。 輸出電流 IO即是流經(jīng)負(fù)載的 IC。 VE=VB + =， PNP 晶體的 560歐 姆電阻兩端電位差是 , 所以電流是 2mA。運(yùn)放的 1腳輸出的電壓等于 3腳的電壓，既是電位器滑動(dòng)端的電壓值。在以上的計(jì)算中 V1的數(shù)值是不確定的，他是根據(jù)負(fù)載的大小變化的，但是不論 V1 的數(shù)值怎么變化，通過(guò)計(jì)算可以知道流過(guò)電阻RS1 的電流是不變的，以為它兩端的電壓是 V，而 V 這個(gè)電壓值是第一組運(yùn)放的輸出，在電位器 ser 一 不調(diào)節(jié)的時(shí)候 V的數(shù)值是固定的，流過(guò) RS1 的電流不變，所以輸出電流也不變，實(shí)現(xiàn)恒流控制。 系統(tǒng)流程圖如下： 圖 10 流程圖 C語(yǔ)言表達(dá)能力和運(yùn)算能力比較強(qiáng)，且具有很好的可移植性和硬件控制能力。路燈電路正常時(shí)采樣點(diǎn)電壓為 3V左右，在開(kāi)路故障時(shí)電壓為 0V。=~BIT(PD5)。 //向 1602 寫 define LCD_OE_H PORTD|=BIT(PD7)。=0X07 //按鍵方向定義輸入 define KghbbgfsEY_DATA PINA //讀按鍵端口 define KEY_OUsT_H PORTA|=0XF8 //按鍵端口輸出高電平 17 erg prgdagma data:code const duchar table[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34, d 0x35,0x36,0x37,0x38, d 0x39}。 US=UtyS*5/4。 } void delay(yuint MS) {ty uitnt i,j。j1141。 true LCD_DATA=。 LCD_OE_utrL。 delay(5)。 }sru /******************************************* 函數(shù)名稱 : LCD1602_init() 功 yse 能 : 初始化 1602 液晶 參 ry 數(shù) : 無(wú) 返回值 ser: 無(wú) /**********u************************************/ void LCD1602se55u_init() {s LruCD_OUT。//設(shè)置 16*2 顯示， 5*7 點(diǎn)陣， 8 位數(shù)據(jù)接口 delay(5)。//顯示清 0，數(shù)據(jù)指針清 0