【正文】 N29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20MCU1 STC89C52RCY1C930PC1030P+5V+5V1133RES11122C1147uFR210KRST+5VVCC21X12X23GND4RST5I/O6SCLK7VCC18U1DS1302+5VC2104R2610KR2710KR2810KY132768C110PC310P時(shí)鐘電路B1BATT 圖 MCU和 DS18B20模塊電路 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片 ,內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM,通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷電路 .提供秒分時(shí)日日期。整個(gè)模塊電路如圖 所示。 非運(yùn)算放大器處理檢測(cè)環(huán)境噪聲的沖擊聲效傳感器，聲效信號(hào) 檢測(cè)穩(wěn)定。若檢測(cè)人談話聲，需要調(diào)節(jié)電位器，可偵測(cè)到連續(xù)的方波脈沖，同時(shí)紅色發(fā)光管將以當(dāng)前的聲效分貝值進(jìn)行閃爍，輸出信號(hào)是數(shù)字量，可用程序直接像檢測(cè)按鍵一樣或用外中斷，脈沖計(jì)數(shù)處理即可。軟件主程序流程圖如圖 所示 [5]。 在傍晚到了快要開(kāi)燈的時(shí)間， 根據(jù)之前設(shè)定的開(kāi)燈時(shí)間， 路燈自動(dòng)開(kāi)啟路燈，這個(gè)時(shí)候處于正常照明時(shí)間。不足之處是雖然該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)報(bào)警，并且可以在 1602 上面顯示，但是只顯示有燈泡壞了，沒(méi)有考慮到城市的路燈那么多，單純的報(bào)警和顯示壞了，還是不能精確到哪一盞燈，這給維修和排查帶來(lái)一些不便，自己將更加完善去實(shí)現(xiàn)。 LCD1602 是整個(gè)系統(tǒng)的顯示模塊，通過(guò)顯示屏顯示當(dāng)前時(shí)間，并設(shè)置當(dāng)前時(shí)間、開(kāi)路燈時(shí)間、關(guān)路燈時(shí)間。這個(gè)時(shí)候需要光照特別強(qiáng)，以便 14 于交通安全，此時(shí)的交通安全是最重要的，當(dāng)有路燈壞掉的時(shí)候，也會(huì)及時(shí)報(bào)警，這個(gè)時(shí)候一般情況下還有工作人員在值班，可以通過(guò)路況信息提醒廣大的司機(jī)用戶注意安全 [8]。按下三次 “SET”來(lái)設(shè)定關(guān)燈時(shí)間，如圖 。在白天， 如果光照低于 15LUX 時(shí)，此時(shí)光照強(qiáng)度很暗， 此時(shí)如果沒(méi)有工作人員及時(shí)開(kāi)路燈，會(huì)是很危險(xiǎn)的。于是設(shè)定一個(gè) 聲 敏控制開(kāi)關(guān)，當(dāng)有 行 人和車輛經(jīng)過(guò)的時(shí)候，通過(guò)道路分貝的變化反應(yīng)到聲敏中，就會(huì)啟動(dòng)節(jié)能模式下滅掉的燈。 (4) 將單片機(jī)的主控板和主要應(yīng)用板想連接。 (7) 按下 “SET”按鍵，設(shè)定好當(dāng)前時(shí)間，開(kāi)燈時(shí)間和關(guān)燈時(shí)間。但是本設(shè)計(jì)我覺(jué)得最大的不足之處就是當(dāng)有路燈壞了的時(shí)候， LCD 可以顯示有燈壞了，也通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，但是不能精確到那盞燈壞了。聲敏控制開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)在下半夜節(jié)能模式下，重新點(diǎn)亮路燈。整個(gè)系統(tǒng)是通過(guò) USB 供電作為電源，為 +5V。 18 (2) 檢查電源與地是否有短路的，無(wú)短路才可以進(jìn)行下面的步驟。雖然只是簡(jiǎn)單的相間隔亮滅，但是對(duì)于一個(gè)很大的城市來(lái)說(shuō)，可以節(jié)約一半的能源做到盡可能大的節(jié)能，如圖 所示。 圖 當(dāng)前時(shí)間圖 圖 設(shè)定時(shí)間圖 圖 設(shè)定開(kāi)燈時(shí)間圖 圖 設(shè)定關(guān)燈時(shí)間圖 每一個(gè)系統(tǒng)都有手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，這是一個(gè)系統(tǒng)最簡(jiǎn)單的功能，如圖 所示。通過(guò)按下 “SET”鍵，來(lái)設(shè)定當(dāng)前時(shí)間，如圖 。不會(huì)造成浪費(fèi)也會(huì)給交通帶來(lái)更安全的保障。 開(kāi) 始源 程 序串 口 通 信單 片 機(jī) 系 統(tǒng)設(shè) 定 當(dāng) 前 時(shí) 間設(shè) 定 開(kāi) 燈 時(shí) 間設(shè) 定 關(guān) 燈 時(shí) 間結(jié) 束 圖 初始模式驅(qū)動(dòng)程序流程圖 初始化程序流程過(guò)程如圖 所示。 此課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處就是白天 當(dāng)關(guān)照強(qiáng)度低于 15LUX 的時(shí)候， 路燈會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，方便車輛和行人通行 [6]。方便白天川流不息的車輛和行人。很方便快捷的通過(guò)計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行調(diào)試。咪頭前級(jí)帶三極管放大，將放大后的信號(hào)送入處理器，進(jìn)行比較和延時(shí)穩(wěn)定濾波輸出，當(dāng)檢測(cè)到環(huán)境下的沖擊聲效時(shí)，板上紅色 LED將點(diǎn)亮。 DAT 是信號(hào)輸出引腳，而 STG 是設(shè)置 8 信號(hào)輸入引腳。本設(shè)計(jì)課題為 DS1302 采用的時(shí)鐘芯片是 的晶振。晶振采用是是 12MHZ 頻率的晶振，因?yàn)檫@個(gè)頻率的晶振可以實(shí)現(xiàn)每條指令需要的時(shí)間是 2us。直至下一個(gè)傍晚再開(kāi)啟路燈，實(shí)現(xiàn)這樣的循環(huán)。 系統(tǒng)運(yùn)行后， LCD 上面會(huì)顯示相關(guān)的初始開(kāi)關(guān)燈設(shè)置時(shí)間。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。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。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。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。 關(guān)鍵詞： STC89C52； LED 路燈；光敏開(kāi)關(guān)；聲敏開(kāi)關(guān) 2 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。 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)。 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 2020 年 01 月 22 日 設(shè)計(jì)開(kāi)題答辯 2020 年 03 月 23 日 交初稿 2020 年 04 月 15 日 交第二稿 2020 年 05 月 15 日 交第三稿 2020 年 05 月 25 日 交定稿 2020 年 06 月 01 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 2020 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。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)。本 設(shè)計(jì)集成了存儲(chǔ)、編解碼電路、傳感器控制電路。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)。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。 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。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。 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 總體方案確定。 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。 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。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。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。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。 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 ； 。 主要參考資料： [1] 蔡美琴 , 張為民 . MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用 [M]. 高等教育出版社 , 2020: 1345. [2] 譚浩強(qiáng) . C 程序設(shè)計(jì) [M]. 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020: 145169. [3] 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 1998: 98123. [4] 余錫存 . 單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 西安 : 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020: 3562 . [5] 杜軍 , 邱瑞學(xué) . PL2101 在路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 國(guó)外電子技術(shù) . 2020. (9) . [6] 熊濤 , 丁辛芳 , 陳德英 . 一種新穎的照明控制電路 [J]. 傳感器技術(shù) , 1999, 18 (5): 5053. [7] 王海倫 , 葉冬芬 . 單片機(jī)控制的照明智能控制系統(tǒng) [J]. 電氣時(shí)代 , 2020(1): 121122. [8] 嚴(yán)蔚敏 , 吳偉明 . 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (C)語(yǔ)言版 )[M]. 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020: 256287. [9] V. Yu. Teplov, . Thermostatting System Using a SingleChip Microputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier Effect[J] , 2020, 27(6): 67104. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 開(kāi) 題 報(bào) 告 會(huì) 紀(jì) 要 時(shí)間 2020 年 03 月 23 日 地點(diǎn) 湖南科瑞特科技股份有限公司 與 會(huì) 人 員 姓 名 職務(wù) (職稱 ) 姓 名 職務(wù) (職稱 ) 姓 名 職務(wù) (職稱 ) 李加升 教授 胡賽純 副教授 鄧楊保 講師 會(huì)議紀(jì)要： 主持人： 記錄人： 年 月 日 指 導(dǎo) 小 組 意 見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 學(xué)院 意 見(jiàn) 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 設(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 2020 年 03 月 23 日 設(shè)計(jì)開(kāi)題答辯 2020 年 04 月 15 日 交初稿 2020 年 05 月 15 日 交第二稿 2020 年 05 月 25 日 交第三稿 2020 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 。對(duì)本設(shè)計(jì)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。維護(hù)費(fèi)用也隨之增加，社會(huì) 成本過(guò)高，電費(fèi)支出過(guò)多，財(cái)政承擔(dān)相對(duì)困難，增加了政府的處理能力，滯后經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。通過(guò)單片機(jī)的功能多樣性實(shí)現(xiàn)本課題的基本 要求。不會(huì)給交通照明帶來(lái)干擾，也可以節(jié)約一半的能源。實(shí)現(xiàn)節(jié)能，高效相結(jié)合的現(xiàn)代城市智能路燈控制系統(tǒng)。此時(shí)的聲控開(kāi)關(guān)才有作用，主要負(fù)責(zé)的是當(dāng)有行人或者車輛經(jīng)過(guò)的時(shí)候開(kāi)啟節(jié)能模式下滅掉的路燈。白天如果沒(méi)有突發(fā)黑暗的時(shí)候，就會(huì)通過(guò)這個(gè)定時(shí)設(shè)置在傍晚的時(shí)候開(kāi)啟路燈。 5 +5V1D2D+3GND4SHIELSHIELUSB1USBC1104C2100uFC3104C4104C5104C6104C7104C8104USB_5V+5V12345678S17965+5VA1K2D1R11K+5VC317103CKO1ACT2TXD3RXD4V35D+6D7GND8XI9