【正文】 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯申請(qǐng)表學(xué) 號(hào)091250205姓 名歐敏輝學(xué) 院通信與電子工程學(xué)院專 業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師胡賽純?cè)O(shè)計(jì)課題名稱城市智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求及進(jìn)程計(jì)劃起 止 時(shí) 間任 務(wù) 要 求完成情況指 導(dǎo) 教 師簽 名2013年03月23日設(shè)計(jì)開(kāi)題答辯2013年04月15日交初稿2013年05月15日交第二稿2013年05月25日交第三稿2013年06月01日交定稿畢業(yè)設(shè)計(jì)特色簡(jiǎn)介：本設(shè)計(jì)大約有八千字的篇幅，主要研究了如何用基于單片機(jī)設(shè)計(jì)城市智能路燈控制系統(tǒng)功能，本設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)部分：(1)總體部分；(2) 硬件部分；(3) 軟件部分。依據(jù)原理圖列元器件清單，制作PCB板，購(gòu)買元器件，進(jìn)行電路板焊接，最后進(jìn)行實(shí)物調(diào)試，完成實(shí)物的制作。廣泛查閱單片機(jī)定時(shí)方面的資料和I/O口的輸入輸出的控制資料以及其他的一些路燈控制模式和傳感器開(kāi)關(guān)的研究資料，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行項(xiàng)目方案選擇與論證，完成系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案； 。配合定時(shí)開(kāi)關(guān)和光控開(kāi)關(guān)的使用，實(shí)現(xiàn)雙開(kāi)關(guān)控制功能。需設(shè)計(jì)合理的硬件電路，而軟件設(shè)計(jì)需流程清晰，合理編寫模塊化程序。報(bào)警系統(tǒng)采用強(qiáng)蜂鳴器，來(lái)提醒工作人員故障問(wèn)題，催促你及時(shí)維護(hù)路燈，帶來(lái)交通的安全便捷。再次就是故障報(bào)警電路的靈敏度的控制和調(diào)試問(wèn)題。結(jié)合光控和聲控以及固有的節(jié)能模式為一體，實(shí)現(xiàn)更加實(shí)用性和可行性的路燈控制系統(tǒng)。單片機(jī)技術(shù)中的計(jì)時(shí)系統(tǒng)是單片機(jī)的一個(gè)典型的應(yīng)用。路燈管理工作需要一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的、自動(dòng)化的管理手段來(lái)替代普通的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)用到的主要工具 本次設(shè)計(jì)用到主要工具有：，Keil uVision3，Altium Designer Summer 09。 2）自己的見(jiàn)解（主要是對(duì)設(shè)計(jì)方案的制定、設(shè)計(jì)難點(diǎn)及解決辦法、設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面的思考）。中心突出，內(nèi)容充實(shí)，數(shù)據(jù)可靠，層次分明，圖表清晰，結(jié)論正確。對(duì)下半夜的路燈節(jié)能模式的開(kāi)啟和聲敏系統(tǒng)的安全模式的跳轉(zhuǎn)。二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容總體方案確定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。對(duì)燈泡的亮滅進(jìn)行采集，達(dá)到報(bào)警的程序描述；制作實(shí)物。所使用的度量單位一律采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位。1. 設(shè)計(jì)方案本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要采用MCS51系列單片機(jī)原理和控制理論設(shè)計(jì)城市智能路燈控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)，光控開(kāi)關(guān)，聲控開(kāi)關(guān)，故障報(bào)警等路燈電路模型與仿真及實(shí)物。 預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能及參數(shù)要求 實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)置，通過(guò)按鍵電路在LCD1602上設(shè)置定時(shí)開(kāi)路燈和定時(shí)關(guān)路燈，實(shí)現(xiàn)在不同四季可以更好的控制路燈開(kāi)關(guān)時(shí)間，以達(dá)到最好的開(kāi)關(guān)效果； 實(shí)現(xiàn)光控開(kāi)關(guān)的功能，能隨機(jī)應(yīng)變的適應(yīng)當(dāng)白天光照強(qiáng)度低于15LUX的情況下，達(dá)到開(kāi)啟路燈系統(tǒng)，使交通更加安全可行； 下半夜通過(guò)關(guān)掉相間隔的路燈，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的功能，配合聲控控制開(kāi)關(guān)，可以及時(shí)全亮，給交通帶來(lái)安全可靠照明系統(tǒng)； 通過(guò)檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)燈泡故障報(bào)警電路系統(tǒng)，便于維護(hù)人員的維護(hù)和及時(shí)排除交通的安全隱患問(wèn)題。使整個(gè)城市照明監(jiān)測(cè)，決策和管理工作建立在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之上。通過(guò)計(jì)時(shí)系統(tǒng)來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行有效的控制。既可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能化，也可以實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警化，便于維修人員的維護(hù)和及時(shí)的減少因路燈原因引起的交通隱患，實(shí)現(xiàn)更加安全節(jié)能環(huán)保的路燈控制系統(tǒng)。采用12MHZ的晶振，便于對(duì)時(shí)間的精確控制，通過(guò)對(duì)一個(gè)時(shí)鐘的設(shè)置基礎(chǔ)上再來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)的功能。本設(shè)計(jì)集成了存儲(chǔ)、編解碼電路、傳感器控制電路。 設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思想城市智能路燈控制系統(tǒng)，在常規(guī)的路燈開(kāi)關(guān)設(shè)置基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更加節(jié)能，高效，更加方便切實(shí)可行的方法。以及那盞燈壞了可以通過(guò)LCD顯示以及蜂鳴器報(bào)警，減少維護(hù)工作量和便于工作人員盡快解決問(wèn)題；本設(shè)計(jì)的精確方面就是集節(jié)能，高效，安全，維護(hù)于一體的智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括：時(shí)鐘電路、單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路、按鍵設(shè)置和LCD顯示電路、光/聲控制電路、報(bào)警電路以及二極管路燈模擬電路。完成期限和采取的主要措施：一、完成設(shè)計(jì)時(shí)間安排： 確定選題，下達(dá)任務(wù)書 2013年01月22日 設(shè)計(jì)開(kāi)題答辯 2013年03月23日 交初稿 2013年04月15日 交第二稿 2013年05月15日 交第三稿 2013年05月25日 交定稿 2013年06月01日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 2013年06月09日－06月15日二、采取的主要措施：1. 廣泛查閱文獻(xiàn)資料，閱讀相關(guān)書籍，確定選題。本設(shè)計(jì)除了實(shí)現(xiàn)了基本的路燈控制功能，還實(shí)現(xiàn)通過(guò)光控、聲控和人工啟動(dòng)相結(jié)合；下半夜的節(jié)能模式；路燈壞了報(bào)警功能于一體。 3．答辯委員會(huì)除給出答辯成績(jī)外，還應(yīng)匯總和審查指導(dǎo)教師、材料評(píng)閱人給出的成績(jī)，然后分檔（優(yōu) ≥90；良8089分；中7079分；及格6069分；不及格≤59分）給出學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 關(guān)鍵詞：STC89C52；LED路燈；光敏開(kāi)關(guān)；聲敏開(kāi)關(guān)引言 近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)改革的深入發(fā)展和信息化時(shí)代的深入，路燈的發(fā)展給城市帶來(lái)了明亮和方便。因此迫切需要解決此問(wèn)題，故針對(duì)這種情況本人設(shè)計(jì)并制作了這一節(jié)能智能型的模擬路燈控制系統(tǒng)，其主要價(jià)值在于能更好的節(jié)能與監(jiān)測(cè)，在很多方面給人們帶來(lái)了方便，給維護(hù)人員帶來(lái)便利，希望此系統(tǒng)能在現(xiàn)實(shí)中發(fā)揮其潛在的價(jià)值。這足以說(shuō)明這片領(lǐng)域是有很大的社會(huì)價(jià)值和商業(yè)前景。1總體設(shè)計(jì) 功能要求及技術(shù)指標(biāo) 當(dāng)有工作人員人為控制路燈的開(kāi)關(guān)時(shí)，路燈隨即被打開(kāi)和關(guān)閉。當(dāng)時(shí)間達(dá)到路燈的關(guān)閉時(shí)間時(shí)，路燈則自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)有車輛和行人經(jīng)過(guò)的時(shí)候，通過(guò)聲敏控制開(kāi)關(guān)檢測(cè)到聲音。不管是在前半夜的正常開(kāi)燈的模式下，還是在后半夜的節(jié)能模式下，當(dāng)有燈泡壞了的時(shí)候。 本系統(tǒng)主要由STC89C52單片機(jī)控制電路、時(shí)鐘電路、按鍵輸入電路、光控開(kāi)關(guān)電路、聲控開(kāi)關(guān)電路、二極管模擬路燈顯示電路、報(bào)警電路，液晶顯示，串口輸入電路、線性電源電路等組成。按鍵電路主要包括人工開(kāi)啟和關(guān)閉路燈，當(dāng)前時(shí)鐘的設(shè)置，還有就是開(kāi)燈時(shí)間的設(shè)置和關(guān)燈時(shí)間的設(shè)置。串口輸入電路負(fù)責(zé)的是把源程序加載到單片機(jī)中，通過(guò)連接計(jì)算機(jī)和串口來(lái)用于加載程序和進(jìn)行修改再加載。通過(guò)對(duì)按鍵的輸入，設(shè)置開(kāi)啟路燈時(shí)間和關(guān)閉路燈時(shí)間，再通過(guò)確認(rèn)按鍵確認(rèn)好輸入的值。此時(shí)因?yàn)槿肆髁亢蛙嚵髁渴呛苌俚臅r(shí)候，全部開(kāi)啟路燈就造成了不必要的浪費(fèi)了，采用間隔亮滅燈，也可以達(dá)到照明的效果。通過(guò)按鍵的輸入，隨著四季的關(guān)照程度不同，可以設(shè)定不同的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，而不是固定式的時(shí)間，減少一些能源浪費(fèi)。主要通過(guò)一個(gè)按鍵控制單片機(jī)的復(fù)位，這樣接可以更好的實(shí)現(xiàn)操作人員的復(fù)位。便于對(duì)時(shí)間的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，特別適用于時(shí)序電路。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。KC_IRS模塊是一種可編程的模擬傳感器比較器檢測(cè)模塊[3]，可直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的LM393等類似的比較所檢測(cè)的模擬電壓值。這種模塊的優(yōu)點(diǎn)是紅外類模擬傳感器軟件設(shè)置了濾波防干擾處理。沖擊聲效傳感器提供了一種手段，以添加到項(xiàng)目中的噪聲控制和響應(yīng)噪聲，如一個(gè)鼓掌的雙手。但是如果你使用在此區(qū)域的傳感器在當(dāng)前環(huán)境因素里有觸發(fā)錯(cuò)誤的讀數(shù)，可在該范圍內(nèi)調(diào)節(jié)板上電位器以縮短檢測(cè)范圍。也是類似于光敏開(kāi)關(guān)的作用來(lái)控制路燈的開(kāi)啟。而電路所用的電源由USB提供，不需要通變壓器把市電或者15V電源源通過(guò)LM7805轉(zhuǎn)化為+5V的電壓。本系統(tǒng)的工作過(guò)程大致為：系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，LCD顯示屏顯示當(dāng)前時(shí)間，對(duì)于該系統(tǒng)調(diào)試，先設(shè)置好當(dāng)前時(shí)間。在白天，是屬于關(guān)燈的時(shí)間，但是當(dāng)光照強(qiáng)度低于15LUX的時(shí)候，通過(guò)光敏開(kāi)關(guān)感應(yīng)到光強(qiáng)的變化，路燈就自動(dòng)開(kāi)啟。當(dāng)晚上十二點(diǎn)的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟節(jié)能模式，這個(gè)時(shí)候的人和車輛都是很少的，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候人們普遍都休息了，所以按照之前那樣正常照明模式開(kāi)啟全部路燈，很浪費(fèi)電也很沒(méi)有必要?？梢员M早安排第二天早上去維修，及時(shí)排除故障。 主程序流程圖 各硬件模塊驅(qū)動(dòng)程序流程及相關(guān)說(shuō)明 初始模式驅(qū)動(dòng)程序?qū)τ诿總€(gè)系統(tǒng)都有其初始程序和模塊，系統(tǒng)的初始模塊是系統(tǒng)運(yùn)行的前提?？偣灿兴膫€(gè)按鍵，第三個(gè)是設(shè)置時(shí)按鍵，第四個(gè)是設(shè)置分按鍵。 白天系統(tǒng)工作模式驅(qū)動(dòng)程序 白天系統(tǒng)工作模式驅(qū)動(dòng)程序流程圖白天系統(tǒng)工作模式是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行的有創(chuàng)意的一個(gè)點(diǎn)，就是光敏控制開(kāi)關(guān)的那個(gè)模塊。當(dāng)光照強(qiáng)度又恢復(fù)的時(shí)候，光敏檢測(cè)到光照強(qiáng)度超過(guò)15LUX時(shí)，則關(guān)閉路燈。 下半夜系統(tǒng)工作模式驅(qū)動(dòng)程序下半夜模式是該設(shè)計(jì)最大的亮點(diǎn)，和傳統(tǒng)的照明模式不同[6]。 下半夜系統(tǒng)工作模式驅(qū)動(dòng)程序流程圖4測(cè)試結(jié)果及分析該設(shè)計(jì)接通電源后，會(huì)在1602上面顯示程序設(shè)置初始值。這些都是系統(tǒng)的初始化，是系統(tǒng)運(yùn)行的前提。通過(guò)USB來(lái)作為電壓源。通過(guò)光敏控制開(kāi)關(guān)，感應(yīng)光的強(qiáng)度，會(huì)及時(shí)開(kāi)啟路燈，給道路照明，方便車輛和行人通行。這個(gè)時(shí)候如果采用相間隔的方式，根據(jù)光學(xué)的知識(shí)和光的照明程度，是不會(huì)給照明帶來(lái)大的問(wèn)題的。這樣可以確保道路足夠的明亮來(lái)方便行人和車輛安全通行。. 主要硬件模塊組成分塊圖 (1) 檢查電路，看是否有未焊接好的元器件，有的話就焊接好。主控板包括單片機(jī)的最小系統(tǒng)和串口電路。(6) 通電，指示燈亮紅燈，1602上面有時(shí)間初始值和“City Lamp sys”，即城市路燈系統(tǒng)。一般情況下，程序會(huì)按照這個(gè)時(shí)間來(lái)開(kāi)關(guān)燈。結(jié)合光敏控制開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)在白天光照強(qiáng)度低于15LUX時(shí)開(kāi)啟路燈。這給維修帶來(lái)了一定的不方便性，因而存在些需要改進(jìn)的地方。老師在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)、也特別關(guān)注和建議我們?nèi)?shí)踐和鍛煉。sbit key_m = P2^5。sbit EN = P1^0。sbit CS = P2^0。sbit check1 = P3^7。sbit check3 = P3^3。sbit check5 = P1^7。uchar DSsec。bit flag,Vf,bad。 for(i=0。 //取最低位 數(shù)據(jù)和地址最低位傳輸 delay_DS(2)。 dat_ = 1。i++) { dat_ = 1。 CLK = 0。 CLK = 0。 CLK = 1。 CLK = 0。 CLK = 1。 0x0F)。} /*********************************************************************************************函數(shù)名：初始DS1302第一工作的時(shí)間調(diào) 用：init_set1302()參 數(shù)：無(wú)返回值：無(wú)結(jié) 果：備 注：*********************************************************************************************/void init_set1302() { DSsec = read_data(0x81)。 //分 write_data(0x84,0x16)。 //寫控制字，取消保護(hù) write_data(0x80,DSsec)。 for(a=x。b)。 delay(10)。 }void lcd_write_data(uchar dat) //寫數(shù)據(jù)，RS=1{ DATA = dat。 EN = 1。 if(x == 0) address = 0x80 + y。 while(*s) { lcd_write_data(*s)。}void lcd_init(){ lcd_write_(0x38)。 while(i)。 for(a = 0。 } for(a = 0。 } beep = 1。 if(key_b == 0) { FF = ~FF。 } if(key_m == 0) { bee()。 //控制加保護(hù) else write_data(0x8e,0x00)。 if(key_z == 0) //min+ { if(mode == 1) //時(shí)間設(shè)置 { if(++ min = 60) min = 0。 } else if(mode == 3) //關(guān)燈時(shí)間 { if(++ off_min = 60) off_min = 0。 if(key_j == 0) //hour + { if(mode == 1) //時(shí)間設(shè)置 { if(++ hour = 24) hour = 0。 } else if(mode == 3) //關(guān)燈時(shí)間 { if(++ off_hour = 24) off_hour = 0。 hour = 5) //12點(diǎn)后的時(shí)間 { if(Vf) //檢測(cè)到聲音全亮 { LED1 = LED2