【正文】 TMEGA16L 為核心組成支路控制系統(tǒng)，采用專用時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)鐘功能，設(shè)定并顯示開(kāi)關(guān)燈時(shí)間。系統(tǒng)采用線路簡(jiǎn)單、體積小的專用時(shí)鐘芯片 DS1302，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。采用對(duì)射式收發(fā)一體光電傳感器檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)，使用靈敏光電傳感器更有效地實(shí)現(xiàn)在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中路燈的自動(dòng)控制，達(dá)到節(jié)能的要求?？刂葡到y(tǒng) 結(jié)構(gòu) 如圖 1 所示，路燈布置如圖 2 所示。 （ 4）支路控制器能分別獨(dú)立控制每只路燈的開(kāi)燈和關(guān)燈時(shí)間。 （ 3）其它（性價(jià)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(jī)處理后來(lái)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(shì) ， 若采用紅外對(duì)管則給元件的安裝帶來(lái)不便，且不易調(diào)試；由單片機(jī)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘不準(zhǔn)確，故采用方案一。 （ 1） 時(shí)鐘模塊 C222 PC322 P32 76 8H zV C C V C C1X12X23G N D4R S T5IO6S C L K7V C C8U7D S 1 30 2B T 13. 6VM O S IS C KP C 7 圖 5 時(shí)鐘電路 天津電子信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 為實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)鐘功能 并節(jié)省單片機(jī) IO 口資源，該設(shè)計(jì)使用專用的接口方式為串行的 時(shí)鐘芯片 DS1302，該芯片線路簡(jiǎn)單、體積小，易于操作，且價(jià)格低廉。 DS1302是 DS1202 的升級(jí)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(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過(guò)把 RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之前， RST 必須保持低電平。這種記錄對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。 （ 2） 信號(hào)采集模塊的設(shè)計(jì) R 1 0光敏R 1 11kV C CPA0 123J 1 8123J 1 9123J 2 0V C C V C C V C CD0 D1 D2 圖 6 采樣電路 信號(hào)采集 模塊包括 物體檢測(cè)模塊 和環(huán)境明暗檢測(cè)模塊，兩者功能如下： 物體檢測(cè)模塊 ：該模塊需要檢測(cè)小車的移動(dòng)，并根據(jù)小車的移動(dòng)進(jìn)行路燈開(kāi)關(guān)的自動(dòng)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(cè)可見(jiàn)光。 我們這里用到的是 1602 液晶， 1602 液晶為 5V 電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示 2 行，每行 16 個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個(gè)字符的 ASCII 字符集庫(kù)，只有并口接口，無(wú)串口接口 。 （ 7） 恒流源模塊 1. 原理介紹： 恒流源是輸出電流保持不變的電流源，而理想的恒流源為： a)不因 負(fù)載 (輸出電壓 )變化而改變。實(shí)際的恒流源皆有內(nèi)阻 R。 （ 32） 電流鏡 電路 Current Mirror： 電流鏡是一個(gè)輸入電流 IS 與輸出電流 IO 相等的電路： 圖 13 電流鏡電路 Q1 和 Q2 的特性相同，即 VBE1 = VBE2， β1 = β2 。 天津電子信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 如果只用一個(gè)三極管不能滿足需求 ,可以用兩個(gè)三極管架成 : 圖 17 恒流源 或是 圖 18 恒流源 方案 4. 電路圖 如下所示： 天津電子信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 圖 19 恒流源電路 圖中的第一組運(yùn)放電路是跟隨器，對(duì)輸入的電壓取樣電路進(jìn)行阻抗變換。運(yùn)放上面的 R12 和 D9 是供電電源 12V的指示電路， 12V 通過(guò)開(kāi)關(guān)供給后 D9發(fā)光指示電壓正常 。 后面一組運(yùn)放電路中 Q4三極管的作用時(shí)增大運(yùn)放的電流輸出能力，因?yàn)樨?fù)載比較小，運(yùn)放驅(qū)動(dòng)能力可能不 夠， R19 基本沒(méi)有作用在電路中， RX1 可能是負(fù)載或者假負(fù)載，比如輸出不接任何負(fù)載，電流基本都流過(guò) RX1，如果不接 RX1，在沒(méi)有負(fù)載的情況下輸出就是電壓最大值接近 12V，在這種電壓輸出下，運(yùn)放的正負(fù)端會(huì)有較大的壓差，有可能會(huì)損壞運(yùn)放 358。采用 ICC AVR 編譯器。 開(kāi)始 初始化 判斷環(huán)境在明暗 判斷移動(dòng)小車位置 判斷 LED燈好壞 設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈時(shí)間 顯示 并輸出相應(yīng)動(dòng)作 天津電子信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 五 、 結(jié)論 硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)是電子設(shè)計(jì)中不可缺少的內(nèi)容，為了滿足設(shè)計(jì)的功能和指標(biāo)的要求，我們必須在開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到硬件與軟件的協(xié)調(diào)；不然會(huì)增加軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)困難和復(fù)雜程度，有時(shí)即使硬件和軟件單獨(dú)能用，卻不能使他們組成的系統(tǒng)工作，故在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須考慮軟硬件的處理能力以及它們的接口是否兼容，實(shí)現(xiàn)軟硬件的信號(hào)過(guò)渡。 //操作的是數(shù)據(jù) define LCD_RW_H PORTD|=BIT(PD6)。 //1602 使能 define LCD_OE_L PORTDamp。 /************************全局變量宏定義 **********/ uchar hour,hourshi,hourge,minute,minuteshi,minutege, second,secondshi,secondge,haomiao,haomiaoshi,haomiaoge。 //5/4 是在 8MHz 晶振下，通過(guò)軟件仿真反復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值 for( i=0。 for( i=0。j++)。 delay(5)。 } /******************************************* 函數(shù)名稱 : LCD1602_write_dat(uchar dat) 功 能 : 向 1602 液晶寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 參 數(shù) : dat 是數(shù)據(jù) 返回值 : 無(wú) /**********************************************/ 天津電子信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 void LCD1602_write_dat(uchar dat) { LCD_RS_H。 LCD_OE_H。 LCD_C_DDR。 LCD1602_write_(0X0C)。 LCD1602_write_(0X06)。 //寫(xiě)第二行時(shí)要重新定位數(shù)據(jù)指針 //write_(0X80+0x40) } /******************************************* 函數(shù)名稱 : DS1302_init 功 能 : 初始化 DS1302 的數(shù)據(jù)接口 參 數(shù) : 無(wú) 返回值 : 無(wú) /********************************************/ void DS1302_portinit(void) { DDRB|=BIT(RTC_CLK)|BIT(RTC_DATA)|BIT(RTC_CS)。 //控制命令 ,WP 位為 1,不允許寫(xiě)操作 } /******************************************* 函數(shù)名稱 : DS1302_writeB 功 能 : 向 DS1302 寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) (沒(méi)有 RST 操作 ) 參 數(shù) : byte要寫(xiě)入的數(shù)據(jù) 返回值 : 無(wú) /********************************************/ void DS1302_writeB(uchar byte) { uchar i。=~BIT(RTC_CLK)。=~BIT(RTC_DATA)。 //數(shù)據(jù)右移 1