【正文】 在這我要感謝我的指導(dǎo)老師龍佳樂(lè)老師 和 小田 老師，在他們 的幫助與指導(dǎo)下，我順利完成了畢業(yè)設(shè) 計(jì)。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，本人已完成了 本 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，并通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和總結(jié)， 成功地制作出 了此 LED 路燈低功耗智能控制裝置 。使 LCD12864 正常顯 示出正常的時(shí)間 。 P0 口不斷置不同值，先觀察 LED 燈亮度是否有變化，如果沒(méi)有，分別檢查 DAC0832 和 OP07，找出原因并解決它，直到正常 。用 Keil uVision4 作為軟件開發(fā)環(huán)境，通過(guò)電路圖預(yù)留的 RXD 和 TXD 接口，把寫好的程序燒進(jìn)單片機(jī)中調(diào)試，看能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，不行則返回修改，這樣調(diào)試可免去不斷拔插單片機(jī)的麻煩，也方便各功能的調(diào)試。用萬(wàn)用表測(cè)量三個(gè)穩(wěn)壓管的輸出電壓看是否正確，如果不正確，看看管子是不是壞了要更換（一般穩(wěn)壓管都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的），或者電路有 沒(méi)有出 錯(cuò)；如果正確，則供電部分測(cè)試完成。 另外，元器件安裝高度盡可能矮。 （ 6）腐蝕完成后，先鉆孔，再整形，接著就清洗，最后涂上松香。首先要完成單元功能模塊的檢測(cè)，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 (3) 如果有按鍵 Key1 被按下，每次按下 Key1 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)值，不同值對(duì)應(yīng)不同選項(xiàng)，分別有手動(dòng)調(diào)光和設(shè)置時(shí)間選項(xiàng) ,其中設(shè)置時(shí)間有當(dāng)時(shí)時(shí)間設(shè)置，開燈時(shí)間設(shè)置，關(guān)燈時(shí)間設(shè)置。 （ 4） BL51連接 /重定位器：組合由 C51和 A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)文件，生成絕對(duì)目標(biāo)文件。匯編語(yǔ)言更接近機(jī)器語(yǔ)言，常用來(lái)編制與系統(tǒng)硬件相關(guān)的程序，如訪問(wèn) I/O端口、中斷處理程序、實(shí)時(shí)控制程序、實(shí)時(shí)通信程序等；而數(shù)學(xué)運(yùn)算程序則適合用 C51高級(jí)語(yǔ)言編寫，因?yàn)橛酶呒?jí)語(yǔ)言編寫運(yùn)算程序可提高編程效率和應(yīng)用程序的可靠性。具體如圖 38 示 。因此給繼電器并上一個(gè)二極管，將集電極的電位鉗制在 ( CCV +)V 左右，防止三極管被擊穿。 圖 34 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電源電路 電路之所以選用的 D/A 轉(zhuǎn)換芯片是 DAC0832，該芯片價(jià)廉且精度較高。對(duì)外接電容 C2 C24 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。 LM 系列穩(wěn)壓管是一種三端穩(wěn)壓集成模塊，它有三個(gè)端即輸入 端、公共端、輸出端。 LCD 顯示模塊：用于顯示當(dāng)時(shí)時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間以及開燈時(shí)間 等 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖 A T 8 9 S 5 2 單 片機(jī)2 2 0 V 源 電 壓 變 壓 器 變 壓L M 7 8 1 2 、 L M 7 9 1 2177。其中單片機(jī)控制 模塊和恒流驅(qū)動(dòng)模塊是設(shè)計(jì)的核心部分。在寫操作中， DS 的下降沿將使總線 AD0～ AD7 上的數(shù)據(jù)鎖存在 DS12C887 中；當(dāng) MOT 接 GND 時(shí)，選用 Intel 工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即ReadEnable。 (2) 引腳功能 DS12C887 的引腳排列如圖 27 示 。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。 如圖 24 示 (a) 外形圖 (b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 24 駐極話筒的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 光敏電阻 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(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。讀端口實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器。 P2口當(dāng)五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 (6)靜態(tài)時(shí)鐘方式。 這是兩種不同的地，在同一塊電路板上，如果同時(shí)有模擬和數(shù)字信號(hào)元件時(shí)，一般把所有模擬信號(hào)元件的地端接在一起，所有數(shù)字信號(hào)元件的地端 接在一起，最后再將模擬地與數(shù)字地用一根導(dǎo)線連接在一起。在單極性輸出時(shí)， 2OUTI 常接地。當(dāng) 1WR 為低電平時(shí)，用來(lái)將輸入數(shù)據(jù)傳送到輸入鎖存器；當(dāng) 1WR 為高電平時(shí)，輸入鎖存器中的數(shù)據(jù)被鎖存；當(dāng) ILE 為高電平，又必須 CS 和 1WR 同時(shí)為低電平時(shí)，才能將鎖存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。 在使用時(shí)可以采用雙緩沖方式（兩級(jí)輸入鎖存），也可以用單緩沖方式（只用一項(xiàng)輸入鎖存，另一級(jí)始終保持直通的形式）。 DAC0832 器件由于有兩個(gè)可以分別控制的數(shù)據(jù)寄存器，使用時(shí)有較大的靈活性。 電源模塊 的設(shè)計(jì)。總共將投資 5 億美元 支持計(jì)劃的實(shí)施。太陽(yáng)能 LED 路燈是以太陽(yáng)能作為能源，每個(gè)路燈均是獨(dú)立的，安裝方便，無(wú)需鋪設(shè)電纜電線，無(wú)需交流電能和電費(fèi)，采用直流供電，光控定時(shí)控制，安全可靠，節(jié)能，經(jīng)濟(jì)，環(huán)保，實(shí)用 [1]。二是有持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的潛力，符合未來(lái)世界發(fā)展的大趨勢(shì)。開燈、關(guān)燈時(shí)間以及即時(shí)時(shí)間 動(dòng)態(tài) 顯示。當(dāng)路燈出現(xiàn) 電路 故障 時(shí) ， 還 會(huì) 出現(xiàn)聲光報(bào)警。低碳技術(shù)與產(chǎn)業(yè)具有資源依賴性強(qiáng)、技術(shù)通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 近年來(lái)我國(guó)大功率 LED 路燈隨著半導(dǎo)體材料 應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展日趨成熟，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中，光效達(dá)到 7080Lm/w、壽命達(dá)到 萬(wàn)小時(shí)，已開始逐步應(yīng)用到城市道路照明中。隨后，美國(guó)能源部負(fù)責(zé)制定了《半導(dǎo)體照明研究與發(fā)展計(jì)劃》（ SSL 計(jì)劃）。 LCD 顯示電路的設(shè)計(jì)?？梢愿鶕?jù)需要接成多種工作方式。因此，這種轉(zhuǎn)換器使用非常方便靈活。以上 3 個(gè)控制信號(hào)構(gòu)成了第一級(jí)輸入鎖存。 (9) bRf ：反饋電阻端，為外部運(yùn)算放大器提供一個(gè)反饋電壓。這樣可以防止模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)相互干擾 52 單片機(jī) 本設(shè)計(jì)用到的單片機(jī)是 AT89S52，它 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī) AT89S52 可 為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 89 系列的單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式，可以有效的節(jié)約電能，這對(duì)于降低產(chǎn)品的功耗節(jié)約成本十分有利。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口 ，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。在給出地址 “ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光 的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 圖 27 DS12C887 引腳圖 各管腳的功能說(shuō)明如下： GND、 VCC：直流電源，其中 VCC 接 +5V 輸入， GND 接地，當(dāng) VCC 輸入為 +5V 時(shí)，用戶可以訪問(wèn) DS12C887 內(nèi) RAM 中的數(shù)據(jù)，并可對(duì)其進(jìn)行讀、寫操作；當(dāng) VCC 的輸入小于 + 時(shí)，禁止用戶對(duì)內(nèi)部 RAM 進(jìn)行讀、寫操作，此時(shí)用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時(shí)間信息；當(dāng) VCC 的輸入小于 +3V 時(shí)， DS12C887 會(huì)自動(dòng)將電源發(fā)換 到內(nèi)部自帶的鋰電池上，以保證內(nèi)部的電路能夠正常工作。 R/W： 讀 /寫輸入端，該管腳也有 2 種工作模式，當(dāng) MOT 接 VCC 時(shí)， R/W 工作在 Motorola 模式。各模塊的功能如下： 供電模塊：提供 177。 1 2 V 電 源L M 7 8 0 5+ 5 V 電 源路 燈 信 號(hào) 檢 測(cè)按 鍵L E D 恒 流 驅(qū) 動(dòng)L E D 路 燈過(guò) 流 過(guò) 壓 保 護(hù)故 障 檢 測(cè)L C D 顯 示聲 光 報(bào) 警 圖 31 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 供電模塊 供電模塊選擇輸入 220V、 50Hz交流電，輸出 +12V， 12V， +5V三種電壓，如圖 32示 。它內(nèi)部有調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓源、取樣電路、比較放大器、過(guò)流保護(hù)、芯片過(guò)熱保護(hù)及調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)電路組成。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF177。 DAC0832 屬于電流輸出型 D/A，輸出的電流隨輸入的電壓控制字線性變化。 路燈信號(hào)檢測(cè)模塊 本設(shè)計(jì)主要是單片機(jī)根據(jù) DS12C887 的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié) LED 路燈的亮度，比如在 晚上 19點(diǎn) 24 點(diǎn)最亮， 24 點(diǎn)后改為聲控，并且沒(méi)人經(jīng)過(guò)時(shí)，亮度調(diào)為中等， 6 點(diǎn)到 19 點(diǎn)如果是陰天則與 24 點(diǎn)后的控制方法一樣，否則關(guān)閉路燈。 圖 38 聲光報(bào)警電路圖 按鍵模塊 本設(shè)計(jì)中用到三個(gè)按鍵 Key Key Key3，它們的功能分別為設(shè)置項(xiàng)，增加項(xiàng)，減少項(xiàng)。 考慮到 C51 高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)基本功能軟件開發(fā)中，全部程序均采用 C51 高級(jí)語(yǔ)言編寫 程序設(shè)計(jì)步驟 根據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，采用 C51高級(jí)語(yǔ)言編制程序的過(guò)程稱為程序設(shè)計(jì)。 （ 5） LIB51 庫(kù)管理器：組合目標(biāo)文件，生成可以被連接器使用的庫(kù)文件。 (4)如果為手動(dòng)調(diào)光時(shí)，判斷是否有 Key2 或 Key3 被按下，如果 Key2 按下，那么路燈亮度會(huì)增加，如果如果 Key3 按下，那么路燈亮度會(huì)減暗，否則返回 。在制作硬件電路的同時(shí)，調(diào)試也在穿插進(jìn)行，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而節(jié)約大量的調(diào)試時(shí)間 系統(tǒng)的安裝 印制電路板的成功，不僅應(yīng)保證 元器件準(zhǔn)確無(wú)誤的連接，工作中無(wú)自身干擾；而且還要盡量做到焊接方便、整齊美觀、牢固可靠，以求達(dá)到最佳效果 電路板制作 制作電路板之前，參照實(shí)際的元器件，在 Protel99SE中設(shè)置合適的元件封裝圖，著眼整體布局，力求美觀。 元器件焊接技術(shù) 焊接的工藝水平直接影響電子產(chǎn)品的 質(zhì)量。過(guò)高則穩(wěn)定性變差，易倒伏或與相鄰元件碰接。此外，也可以測(cè)一測(cè)輸出電壓的波紋，看看達(dá)到 了 設(shè)計(jì)要求沒(méi)有 。如圖 41所示。 （ 4）調(diào)試按鍵。 （ 8）綜合各個(gè)模塊調(diào)試。該產(chǎn)品具有一定的實(shí)用性和可觀性。同時(shí)也感謝 黃 輝 老師、 羅雪飛 老師，他們給了我很大的幫助。 例如：通過(guò) 光電感器 ，提高對(duì)路況的檢測(cè)度 ； 增加太陽(yáng)能供電，會(huì)更加節(jié)約和環(huán)保； 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 參考文獻(xiàn) [1]JongHwaChoi,Moo whan investigation of LED lighting module[J], Microel ectronics Reliability,20xx,():830835 [2] 陳維 .太陽(yáng)能 LED 路燈照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì) [J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） .20xx,44(增刊 )： 9598 [3] 黃可、劉清 ． 各國(guó)半導(dǎo)體照明研究計(jì)劃及我國(guó)的對(duì)策 [J].中國(guó)科技論壇， 20xx,(6):136139 [4] 高 吉祥．全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽培訓(xùn)系列教程（模擬電子線路設(shè)計(jì)） [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx． [5] 周志敏、紀(jì)愛華．太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx． [6] 郭一翔等． LED 路燈設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) [J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) . 20xx,25(6)： 4147 [7] 何立民．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1990 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 致謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不斷努力，終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)匯聚了模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)控原理等專業(yè)知識(shí)， 需要 設(shè)計(jì)者對(duì)這些知識(shí) 進(jìn)行 綜合運(yùn)用。 （ 7）調(diào)試時(shí)鐘 程序。 （ 3）調(diào)試恒流源驅(qū)動(dòng)。 軟硬件聯(lián)調(diào) 本設(shè) 計(jì)的程序是用 C51 語(yǔ)言來(lái)寫的。如果沒(méi)有， 開啟電源，同時(shí)很快的摸一下穩(wěn)壓管 780781 7912 和整流堆，看它們有沒(méi)有過(guò)熱， 如果有，則發(fā)熱的那個(gè) 元件可能接錯(cuò) 腳，立刻關(guān) 閉 電源，檢查電路；如果沒(méi)有，則 證明 管子 連接正確 ，繼續(xù)下一步檢測(cè)。焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易損壞焊接部位及元件性能，過(guò)短則易出現(xiàn)虛焊。 （ 5）腐蝕銅板時(shí)要定時(shí)檢查是否有斷線，出現(xiàn)斷線情況的需要用油性筆進(jìn)行修補(bǔ)。五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 第 5章 系統(tǒng)安裝調(diào)試 概述 本章主要分為系統(tǒng)安裝、硬件電路調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)等三大部分。在打開路燈時(shí)，如果出現(xiàn)故障，蜂鳴器和發(fā) 光二極管會(huì)報(bào)警，否則返回 。 （ 3） A51宏匯編器：匯編 MCS51匯編源代碼并產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)文件。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 4章 軟件設(shè)計(jì) 概述 本設(shè)計(jì)中采用的處理器是 AT89S52單片機(jī)，由此可采用面向 MCS51的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，包括 ASM51匯編語(yǔ)言和 C51高級(jí)語(yǔ)言，這兩種語(yǔ)言各有特點(diǎn)。單片機(jī)檢測(cè)到故障時(shí)，給三極基極輸出一個(gè)高電平，三極管導(dǎo)通，集電極電壓近似于 0V，這時(shí)蜂鳴器響和發(fā)