【正文】 M 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 2A 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 CR X DT X DI N T 0I N T 1P D 4P D 5P D 6P D 7L2be e pV C CP D 0R 2551 0D5V C C12345678910111213141516J 1 716 02V C CV C CR P 210 KP D 5P D 6C 1122 PC 1222 P2V C C V C C1X12X23G N D4R S T5IO6S C L K7V C C8U1D S 1 30 2B T 23. 6VS8 S9 S 1 0 S 1 1 S 1 2V C CV i n1GND2V ou t3U2 78 0512J 1 6C 140. 1UC 150. 1UC 1347 0UC 1610 0U+ 5V123J 1 8123J 1 9123J 2 0V C C V C C V C CD41W L E DD31W L E DR 1315 0R 1215 0D4 MISOP A 2P D 7S C LS D AT C KT M ST D OT D IP C 6P C 7R 26光敏R91kV C CPA3PA4PA5PA6PA7M O S IS C KP C 7PD0D0 D1 D2R210 kR310 kR410 kR510 kR710 kV C CP A 0 16 附 錄 2 程序清單 /******************************************/ include //包含型號頭文件 include //包含 位 操作頭文件 include define uchar unsigned char 問天網(wǎng)他 define uint unsigned int /***************1602 控制位的宏定 義 **************************/ define LCD_OUT DDRC=0XFF //數(shù)據(jù)端設(shè)為輸出 define LCD_C_DDR DDRD|=0XE0 //控制端設(shè)為輸出 define LCD_DATA PORTC //發(fā)送數(shù)據(jù)端 define LCD_RS_H PORTD|=BIT(PD5)。 ICC AVR 是眾多 AVR 單片 ser 一 機應(yīng)用開發(fā)軟件中的優(yōu)秀軟件之一，界面友好，易學(xué)易用 。同時在線路的設(shè)計上也要保證負載流過恒定電流產(chǎn)生的電壓值不能超過 12V，如果超過電源供電電壓，不能實現(xiàn)恒流工作性能。 后面的一組運放是實現(xiàn)電壓到恒流的轉(zhuǎn)換，電路中有正反饋也有負反饋，但線路是穩(wěn)定 的狀態(tài)，計算的時候運放也是按照虛短和虛斷的分析方式， C21是電壓信號的濾波電容，假設(shè)第一組運放 1 腳輸出的電壓是 V，第二組運放 5 腳正端的電壓是 V1，那么電阻 RS1 左端的電壓值為 2V1，因為電阻 R16 和 R18 是相同的數(shù)值。最前面的雙向開關(guān)負責將正負 12V 電壓接入，這個電壓是運放的供電電壓，并提供給其他線路作為電源輸入， C24 和 C25 電容是運放正負電源端的濾波電容，緊靠運放電源引腳。 （ 33） 9 三極管之 β 受溫度的影響，但利用電流鏡像恒流源，不受 β 影響，主要依靠外接電阻 R經(jīng) Q2去決定輸出電流 IO（ IC2 = IO）。 8 ： 圖 12 三極管恒流特性 咕 ~~(╯﹏╰ )b 一蛾 從三極管特性曲線可見，工作區(qū)內(nèi)的 IC受 IB影響，而 VCE 對 IC的影響很微。 b)不因環(huán)境溫度變化而改變。 （ 4） 路燈 控制 模塊 D41 W L EDD31 W L EDR1 31 50R1 21 50D4 MISOPA 2PA 1 圖 8 路燈控制電路 該模塊采用節(jié)能的 1W LED 燈，當電路出現(xiàn)故障時，單片機通過內(nèi)部 AD 采集電路采樣點的電壓變化量后對數(shù)據(jù)進行處理 。 在不同的光強下，光敏電阻的電阻值會 發(fā)生明顯變化， 光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光 通過檢測不同光強下電阻值的變 化量 來控制路燈的開和關(guān)。基于此目的采用 探測 距離 遠、靈敏度高 的 反射式 光電傳感器進行檢測 ，當傳感器檢測到小車時，傳感器給單片機一個信號，然后單片機對路燈進行合理控制，達到題目要求。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時采樣或定時采樣，沒有具體的時間記錄，因此，只能記錄 數(shù)據(jù)而無法準確記錄其出現(xiàn)的時間；若采用單片機計時，一方面需要采用計數(shù)器，占 用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費單片機的資源，而且，某些 測控系統(tǒng)可能不允許。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其 次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 另外該芯片有備份電源引腳， 5 可以在斷電后仍能工作，以保證時鐘的準確性。 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏 年補償功能，工作電壓為 ～ 。 三 、 總體設(shè)計方案 本系統(tǒng)以 ATMEGA16L 為控制核心 。當路燈出現(xiàn)故障后路燈電路中采樣點的電壓值會發(fā)生變化， 單片機根據(jù)變化量進行相應(yīng)的處理 。 二、 方案論證與比較 方案一： 題目要求設(shè)計一個 模擬路燈控制系統(tǒng)，實現(xiàn)支路控制器對單元控制器的有效控制。 （ 5）當路燈出現(xiàn)故障時（燈不亮）， 支路控制器應(yīng)發(fā)出 聲光報警信號 ，并顯示有故障路燈的地址編號。 圖 1 路燈控制系統(tǒng)示意圖 L E D 燈 1L E D 燈 24 02 04 0SABCS ’4 04 04 0M定 位 點 圖 2 路燈布置示意圖（單位： cm） 要求 1． 基本要求 （ 1）支路控制器有 時鐘功能 ，能設(shè)定 、顯示開關(guān)燈時間，并控制整條支路按時開燈和關(guān)燈。當路燈電路出現(xiàn)故障時，單片機采集路燈電路采樣點的電壓后處理采集到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動報警功能。使用 DS1302 不但使電路功耗降低，而且節(jié)省 IO 口資源。模擬路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 摘要 本系統(tǒng)以 AVR 低功耗單片機系列 ATMEGA16L 為核心組成支路控制系統(tǒng)，采用專用時鐘芯片實現(xiàn)精確的時鐘功能，設(shè)定并顯示開關(guān)燈時間。系統(tǒng)采用線路簡單、體積小的專用時鐘芯片 DS1302，DS1302 工作時功耗很低，保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于 1mW。采用對射式收發(fā)一體光電傳感器檢測物體的運動，使用靈敏光電傳感器更有效地實現(xiàn)在物體運動過程中 路燈的自動控制，達到節(jié)能的要求。控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 如圖 1 所示，路燈布置如圖 2 所示。 輸入 、 顯示裝置支路控制器單元控制器 1 單元控制器 2LED 燈 1 LED 燈 2 3 （ 4）支路控制器能分別獨立控制每 只路燈的開燈和關(guān)燈時間。 （ 3）其它（性 價比等） 。 系統(tǒng)采用光敏電阻分壓的方式感應(yīng)周圍環(huán)境明暗的變化，支路控制系統(tǒng)采集 分壓值經(jīng)單片 機處理后來控制路燈的變化。 方案比較 ： 與 AT89S52 相比， ATMEGA16L 在性能上具有明顯的優(yōu)勢 ， 若采用紅外對管則給元件的安 裝帶來不便，且不易調(diào)試；由單片機定時器實現(xiàn)的時鐘不準確，故采用方案一。 （ 1） 時鐘模塊 圖 5 時 鐘電路 為實現(xiàn)精確的時鐘功能 并節(jié)省單片機 IO 口資源，該設(shè)計使用專用的接口方式為串行的 時鐘芯片 DS1302，該芯片線路簡單、體積小 ，易于操作，且價格低廉。DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但 增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能 力。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。上電運行時，在 Vcc 之前， RST 必須保持 低電平。這種記錄 對長時間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。 （ 2） 信號采集模塊的設(shè)計 R 1 0光敏R 1 11kV C CPA0 圖 6 采樣電路 讓他和人 信號采集 模塊包括 物體檢測模塊 和環(huán)境明暗檢測模 塊，兩者功能如下： 物體檢測模塊 ：該模塊需要檢測小車的移動，并根據(jù)小車的移動進行路燈開關(guān)的自動控制。 光敏電阻器又稱光導(dǎo)管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速減小，可用于檢測可見光。 我們這里用到的是 16 02 液晶， 1602 液晶為 5V電壓驅(qū)動，帶背光，可顯示 2 行，每行 16個字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個字符的