【正文】 也為我即將面臨的工作奠定了很好的基礎(chǔ)。 第 24 頁(yè) 共 26 頁(yè) 字符型 LCD1602 通常有 14 條引腳線或 16條引腳線的 LCD，多出來(lái)的 2 條線是背光電源線 VCC(15 腳 )和 地線 GND(16 腳 )，其控制原理與 14 腳的 LCD 完全一樣，引腳定義如下表所示： 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫(xiě)選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD 的特性： +5V 電壓，對(duì)比度可調(diào) 內(nèi)含復(fù)位電路 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM 內(nèi)建有 192 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM 8個(gè)可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6D7 RSRW E VSS VCC VDDLM032LT89S52圖4 .3. 6 顯 示電路 第 25 頁(yè) 共 26 頁(yè) 第五章 心得體會(huì) 為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，我完成了路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定性高。 12MHz 的晶振，其機(jī)器周期是 1us, 也就是說(shuō)在執(zhí)行同一條指令時(shí)用 6MHz 的晶振所用的時(shí)間是 12MHz 晶振的兩倍。通常要用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定亮度與照度的比例系數(shù)。工作溫度范圍是－ 40～＋ 85℃。光電二極管陣列峰值響應(yīng)波長(zhǎng)為 520mm，電流靈敏度為 A/lx,暗電流為 10nA。 根據(jù)當(dāng)前時(shí)間路燈會(huì)作出不同的響應(yīng)。對(duì)于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫(xiě)先從內(nèi) 部存儲(chǔ)器（地址為 0000H～ 1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為： 2021H~FFFFH。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。 引腳號(hào)第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RST: 復(fù)位輸入。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 AT89S52 具有如下 特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè) 全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。陶瓷濾波器接口 第 16 頁(yè) 共 26 頁(yè) 電路圖 。其載波信號(hào)功率放大圖 。對(duì)于工頻信號(hào)，電容 CHI 的阻抗遠(yuǎn)大于線圈原邊電感的 阻 抗，所以電 容 C1 承擔(dān)了電力線上的交流電壓；對(duì)于 120KHz 的系統(tǒng)信號(hào)，線圈原邊電感的阻抗遠(yuǎn)大于電容C1 的阻抗，所以系統(tǒng)擴(kuò)頻信號(hào)幾乎都加在了耦合線圈上。第 1— 10 引 腳為電源部分 ； 其中 1— 5腳 為電源電壓輸入端 VBAT， 6— 10 腳 為電源地 GND； 1 12 為 RXD1， TXD1 引腳 (用于跟蹤和調(diào)試 )； 13 腳為 模塊 正 常啟動(dòng)指示信號(hào)，對(duì)外輸出電壓 (高電平有效，嚴(yán)禁外部拉低 )； 14 腳 為模擬數(shù)字采樣引腳； 24— 29 腳 為 SIM 卡引腳：分別為 SIM_CD、 SIM_RST、 SIM_DATA、SIM_CLK、 SIM_VCC 和 S1M_GND； 33— 40 腳 為語(yǔ)音接口用來(lái)接電話手柄。由于一般單個(gè) PLC的通信一般 500米 第 11 頁(yè) 共 26 頁(yè) 以內(nèi)，而對(duì)于路燈支路來(lái)說(shuō)，這樣的通信距離是不夠的，因此在通信鏈路上，相隔一定數(shù)量的單燈控制單元，必須設(shè)定通信中繼節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)也是主節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)鏈路的中繼傳輸。 采用 PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) : a. 考慮路燈實(shí)際情況，無(wú)需另外鋪設(shè)通信線路，減少系統(tǒng)投 資。實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻有三種途徑：直接序列調(diào)制（ DS）、跳頻載波（ FH）、線性調(diào)頻（ Chirp）和跳時(shí)調(diào)制（ TH）。擴(kuò)頻通信是信息時(shí)代的三大高技術(shù)通信手段之一，具有窄帶通信所不具備的優(yōu)良性能，如抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低等優(yōu)點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)通信時(shí)必須面對(duì)這個(gè)客觀事實(shí)?？梢韵嘈旁诓痪玫膶?lái)，低壓載波電力線將同無(wú)線電波一樣變得十分寶貴，因此將受到嚴(yán)格的管理和控制。 PLC 技術(shù)出現(xiàn)于 20 世紀(jì)20 年代初期，那時(shí)主要集中在 11kV 以上的高壓遠(yuǎn)距離傳輸。否則，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 另外，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的情況具體看它們的區(qū)別： ① TCP 傳輸存在一定的延時(shí)，大概是 1600ms， UDP 響應(yīng)速度稍微快一些。 GPRS 技術(shù) 160Kbps 的高速傳送速度幾乎能讓無(wú)線上網(wǎng)達(dá)到公網(wǎng) ISDN 的效果，實(shí)現(xiàn)“隨身攜帶互聯(lián)網(wǎng)”。這樣就要求路燈控制器 有 這樣幾部分組成：控制器 CPU、 電力線載波模塊 、 陶瓷濾波電路、晶體振動(dòng)電路、直流電源電路、繼電器以及電流電壓檢測(cè)電路。 第 4 頁(yè) 共 26 頁(yè) 第二章 路燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 按照 路燈遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和要實(shí)現(xiàn)的功能，將系統(tǒng)大體分為中央控制室、集中控制器和路燈控制器 3 層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。路燈監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)沒(méi)有大數(shù)據(jù)量信息傳輸，不必要采用資費(fèi)很高專線（ DDN、幀中繼）。采用 TCP/IP 協(xié)議，較以前無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群，雙向傳呼， GSM 短信息）而言， 第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè) 網(wǎng)絡(luò)接入更加直接方便。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn) 從功能從可靠性來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一個(gè)無(wú)線網(wǎng)可以與移動(dòng)通信網(wǎng)相比擬，總體來(lái)說(shuō)，有以下優(yōu)點(diǎn)： 覆蓋域廣，目前移動(dòng)通信網(wǎng)全國(guó)覆蓋率 95%以上，非邊遠(yuǎn)區(qū)覆蓋率幾乎 100%。穩(wěn)定照明電壓可以節(jié)省大量電能的消耗。所以說(shuō)，設(shè)計(jì)出一個(gè)智能型的路燈控制系統(tǒng)在社會(huì)會(huì)有個(gè)廣泛的應(yīng)用前景。 中國(guó)基本上是能源缺乏國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源供給問(wèn)題更加 嚴(yán)重。 該路燈控制系統(tǒng)是一種智能型控制系統(tǒng)，電力資源既能夠得到合理利用。 題目： 城市路燈自動(dòng)控制系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 學(xué) 院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程 專業(yè)年級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 日 期 摘要： 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對(duì)電力能源的需求日益增大，電力資源日益缺乏。隨著社會(huì)的發(fā)展，路燈控制系統(tǒng)會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用，具有非常光明的前景 。 2021年 10 月中國(guó)政府啟動(dòng)“公共機(jī)構(gòu)節(jié)能條例”，要求各級(jí)政府單位應(yīng)當(dāng)將節(jié)能產(chǎn)品、設(shè)備納入政府集中采購(gòu)目 錄，并嚴(yán)格監(jiān)控能源消耗狀況。 路燈 自動(dòng)控制系統(tǒng) 節(jié)能方式探討 綠色照明是當(dāng)今照明界發(fā)展的一種趨勢(shì)。穩(wěn)定調(diào) 光控制裝置的基本性能是在黃昏時(shí)分將低于 220V 的電壓調(diào)到 220V，在午夜電源電壓高到某值時(shí)，可按設(shè)定的電壓 180V(高壓鈉燈 )將光源電壓調(diào)下來(lái)，從而有效地降低路燈的電流、有功功率、無(wú)功功率，大量節(jié)省能源和資金。GPRS 用戶可隨意分布和移動(dòng)自己網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，無(wú)須擔(dān)心線路維護(hù)或有線移機(jī)時(shí)導(dǎo)致通訊中斷。 網(wǎng)絡(luò)可靠性高。 GPRS 還可通信數(shù)據(jù)量和提供服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行計(jì)費(fèi)。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖 所示。 第 6 頁(yè) 共 26 頁(yè) 第三章 路燈自動(dòng)控制 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的通信方式采用 GPRS 與電力磁感線通信相結(jié)合。使用 GPRS，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分組發(fā)送和接受，用戶永遠(yuǎn)在線而且按流量、時(shí)間計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。 ②從協(xié)議的包頭結(jié)構(gòu)來(lái)看， TCP 包頭至少有 20 字節(jié)， UDP 的包頭則小很多。從這一點(diǎn)來(lái)看，很顯然在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中， TCP 比 UDP更能保證數(shù)據(jù)的完整性、可靠性，存在更小的丟包牢。到了 20 世紀(jì) 50 年代，高壓電力線通信 技術(shù)已廣泛用于監(jiān)控、遠(yuǎn)程顯示、設(shè)備保護(hù)及語(yǔ)音傳輸?shù)阮I(lǐng)域。 傳輸速率 載波通信的傳輸速率是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，也是載波通信技術(shù)水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。 再加上其他因素的影響，數(shù)據(jù)通信的成功率會(huì)受到較大的影響，有時(shí)甚至?xí)斐蓮募衅鞯奖矶嗽O(shè)備通信的持續(xù)性失敗，這種情況下就需要系統(tǒng)有中繼的功能，而切實(shí)可行的 第 9 頁(yè) 共 26 頁(yè) 中繼方法是表端設(shè)備（采集模塊或采集終端）在集中器的干預(yù)下進(jìn)行中繼，這就要求從集中器到表端的載波通信必須是雙向，否則將會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的完整性，有時(shí)會(huì)因?yàn)橥ㄐ诺脑蚱仁褂脩舾鼡Q采集模塊，其麻煩程度和經(jīng)濟(jì)損失是不言而喻的。即使在背景噪聲惡劣的情況下，也能保證可靠的通信。在電力系統(tǒng)應(yīng)用的主要是直序調(diào)制和線性調(diào)頻擴(kuò)頻系統(tǒng)。 b. 可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)路燈網(wǎng)中的任一盞燈的工作狀態(tài)。各個(gè)中繼之間距離合適，這樣才能夠保證整條支路的正常通信。 1 3l 和 32 腳為控制部分： 15 腳 為 開(kāi) 關(guān)機(jī)控制信號(hào)線 PWON，當(dāng)供給 GTM900B 的電源大于 3． 3V，同時(shí)給 PWON 一個(gè)至少 10ms 的低電平，模塊開(kāi)始工作。這個(gè)電路能把工頻與擴(kuò)頻信號(hào)疊加和分離開(kāi)來(lái)。 接收電路 如圖 所示，接收電路和發(fā)送電路 中 R11 隔離，在本地強(qiáng)信號(hào)下可以有效的吸收衰減，電感 L11 和電容 C11，組成了并聯(lián)諧振 回 路，具有對(duì) 120KHz 信號(hào)的選頻作用，以完成對(duì)有效信號(hào)的帶通濾波，若選擇電容 C11 為 1． 5nF，則由諧振公式算得電感 L=1． 17mH。 GNDFTL1FTL0R21+5圖4 .2 .4 陶 瓷濾波電路 存儲(chǔ)電路 存 儲(chǔ) 電路是由 CAT24WC32 組成，其接口電路如圖 所示。 引腳介紹： 外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。如果需要，通過(guò)將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “1” ， ALE 操作將無(wú)效。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 第 20 頁(yè) 共 26 頁(yè) 光照信號(hào)測(cè)量電路的設(shè)計(jì) 光敏傳感器的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽(yáng)能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、 CCD和 CMOS 圖像傳感器等。 V SSNCNCSNKV DDNCNCSRC1485LX1970 圖 LX1970 引腳圖 （ 2） LX1970 亮度傳感器非線性誤差小，重復(fù)性好。其外形尺寸僅為 3mm 1mm. LX1970 采用 MSOP8 表貼塑料封裝，其引腳排列如圖 所示。 2 電路圖 測(cè)量光亮度的電路如圖 所示，整個(gè)電路的關(guān)鍵是亮度傳感信號(hào)的提取，用到的主要器件為 52 單片機(jī)、鎖存器 74LS37 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 以及可見(jiàn)光亮度傳感器 LX1970，可見(jiàn)光由 LX1970 接受可見(jiàn)光并轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。 為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性能我選擇了 12MHz 的晶振。 計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行是都需要復(fù)位，使中央處理器 CPU 和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 1．電路采用動(dòng)態(tài)顯示方式，硬件電路比較簡(jiǎn)單。 在本次畢業(yè)設(shè) 計(jì)中深深認(rèn)識(shí)到自己的各個(gè)方面的不足之處，蹦著提高自身能力以及檢測(cè)四年所學(xué)知識(shí)的目的，我嚴(yán)格要求自己，每一環(huán)節(jié)都認(rèn)真對(duì)待，定期