【正文】 fHamp。 case 8: LCDClear()。count15) { if(count1==1) { Led1onH++。 } } break。 if(Led1offH0) Led1offH=23。 switch(v) { case 32: count1++。 if(Led2onM==60) Led2onM=0。 if(Led2onH==24) Led2onH=0。 while(v==0|v==16|v==32|v==64|v==128) { Display2()。 if(Led1onM0) Led1onM=59。 } if(count1==4) { Led1offM++。 case 64: if(count10amp。 v=keys()。amp。 while(v==0|v==2) { UpDate2()。 UpDate1()。 LCDTestWord(1,(Led2offM%10)+0x30)。 LCDTestWord(0,0xc0)。 LCDSendWord(LED2 ON )。 LCDTestWord(1,(Led1offH/10)+0x30)。 LCDTestWord(1,(Led1onH%10)+0x30)。 } } if(SB==1)break。 while(1) { if(P04==0) { P36=0。 P37=1。 v=keys()。 } if(P01==1amp。 P07=0。0xff)。}/************************************************************/void UpDate2(void){ DisplayYear()。:39。LCDTestWord(1,hour%16+0x30)。/39。LCDTestWord(1,year%16+0x30)。}/**********發(fā)送內容*********************************/void LCDSendWord(unsigned char *p){while(*p0) {WriteDataLCD(*p)。WriteCommandLCD(0x01)。LCD_Data=udat。LCD_RW=0。 dat=LCD_Data。delay(5)。//定入月分5 月delay(5)。return temp。}/**************************************************/unsigned char ReadDs1302(unsigned char address){unsigned char temp。i0。DS1302_RST=1。 DS1302_IO=tempamp。i125。sbit LCD_RW=P3^1。sbit P05=P0^5。系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境明暗自動亮滅路燈，當路燈出現(xiàn)故障，能發(fā)出聲光報警，能根據(jù)交通環(huán)境自動亮滅路燈，能設定路燈亮滅的時間，可以獨立控制每個路燈。通過老師的指導，首先完成開題報告，通過自己所學知識和查詢相關資料文獻，確定了模擬路燈控制系統(tǒng)的設計方案。通過完成整個系統(tǒng)的設計，有很多的心得體會。圖40 Traffic模式顯示 圖41 到達S點的路燈狀態(tài)圖42 到達B點的路燈狀態(tài) 如圖43 到達S’點的路燈狀態(tài) 設定路燈開關時間仿真結果系統(tǒng)上電的時間是2016年5月12日02時00分，仿真設置LED1亮燈時間為02時02分，滅燈時間為02時03分，設置LED2亮燈時間為02時03分，滅燈時間為02時04分。仿真的結果如圖29所示。 聲光報警模塊程序設計 當模擬路燈控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，路燈應該亮時，卻是熄滅狀態(tài)，系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警。首先開啟DS1302的寫保護，允許單片機向DS1302寫入數(shù)據(jù)，然后寫入初始時間，在關閉寫保護，禁止寫數(shù)據(jù)，當單片機需要顯示時間的時候，向DS1302讀取時間，最后在LCD1602上顯示時間。流程圖如圖22所示。1K電阻的作用是限流，防止器件損壞。所以當有光強時，反相輸入端大于正向輸入端，LM324輸出為低電平，當沒有光強時，反相輸入端小于正向輸入端，LM324輸出為高電平，單片機可以根據(jù)電平執(zhí)行相應的操作。 圖15 LCD1602液晶顯示電路 DS1302時鐘電路模擬路燈控制系統(tǒng)要求能顯示實時時間，可以利用單片機內部的定時計數(shù)器產生１秒時基，用定時器計時很浪費ＣＰＵ的資源，所以采用DS1302時鐘芯片來計時，DS1302能精準的對時間計時，當主電源被切斷后，保證數(shù)據(jù)不會丟失。圖13 下載電路 獨立鍵盤模塊電路模擬路燈控制系統(tǒng)要求能切換菜單、設置路燈亮滅的時間和獨立的控制每個路燈，那么就需要鍵盤來實現(xiàn)以上功能。上電復位是通過電容（22μF）充電實現(xiàn)復位的。文章設計的晶振電路是通過在AT89S52的XTXT2引腳上接入12MHz的石英晶振，外加兩個電容(33PF)組成的電路，為單片機提供時鐘信號。因而對于系統(tǒng)的設計，首先要設計單片機的最小系統(tǒng)。ST178的工作原理是，當有物體靠近ST178時，它的輸出為低電平，沒有物體遮擋時，它的輸出為高電平，單片機可以觀察ST178的輸出，從而得出交通的變化。 圖4 LCD1602實物圖 光敏電阻 光敏電阻的特點是當光照強度變大，其電阻會減小，光照強度變小，電阻會增大，光照強度小的時候，暗電阻會高達1～5M歐姆，光照強度大的時候，亮電阻才50K歐姆左右，這說明光敏電阻的靈敏度很好，可以比較準確的檢測出環(huán)境的變化。第3腳：VL是用來對屏幕亮度對比度進行調整的接口，當置高電平時對比 度最差，接低電平時，對比度最好，如果對比度太高，會產生重影， 可以通過電位器調整對比度，一般采用10K。 DS1302的引腳功能圖如圖4所示。AT89S52芯片的管腳分布圖如圖3所示。系統(tǒng)可以使用AT89S52單片機為主控芯片，由實時時鐘芯片DS1302產生實時系統(tǒng)時間，由LCD1602液晶顯示屏顯示菜單、提示和實時時間等信息，使用獨立式鍵盤調整切換功能菜單、設置開關燈時間等，采用光敏電阻檢測環(huán)境的明暗情況，使用反射型紅外光電傳感器檢測交通情況，配合蜂鳴器和LED燈實現(xiàn)故障報警[6]。設計的思路主要硬件電路系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)設計。系統(tǒng)還需要能夠顯示實時時間，設定路燈點亮和熄滅的時間，因此，要設計實時時鐘電路，顯示電路和按鍵輸入電路。從國內外的路燈系統(tǒng)的發(fā)展比較，國外的科技真的很先進，中國應該努力的學習國外的科技和設計思路，提高中國自身的科技力量，從而提升中國的國民生活質量。因此，設計一款智能路燈控制系統(tǒng)具有非常重要的意義[1]。由于中國人口基數(shù)和人口密度大，遼遠的公路總長度，中國已經是路燈總數(shù)量全球最多的國家之一。良好的交通道路照明可以給國民生活提供安全的環(huán)境，但是，由此產生的問題也很嚴峻，首先，路燈數(shù)量多導致能源的使用逐年增加，而且使道路路燈的維護更加困難，維護人員和維護費用增加，政府的財政支出花銷增多，光源污染現(xiàn)象嚴重，問題的出現(xiàn)給社會帶來了不利影響，亟待政府出臺政策解決問題[2]。有些發(fā)達國家，將RFID技術運用到路燈控制系統(tǒng)中，在公路旁邊安裝RFID讀卡器，在汽車上安裝RDID電子標簽，設計了一款智能路燈自動控制系統(tǒng)，可以對路燈進行智能控制，不僅能夠節(jié)約能源，而且管理路燈系統(tǒng)更加有效率。 設計的主要工作模擬路燈控制系統(tǒng)的設計的特點是，能顯示實時時間，能定時點亮和熄滅路燈，能根據(jù)環(huán)境明暗自動點亮和熄滅路燈，能根據(jù)交通情況自動點亮和熄滅路燈，并且能檢查故障。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)監(jiān)控程序模塊、液晶顯示程序模塊、獨立鍵盤程序模塊、DS1302時鐘程序模塊，環(huán)境檢測程序模塊、聲光報警程序模塊、交通檢測程序模塊、設定路燈開關時間程序模塊等。 設計方案 設計模擬路燈控制系統(tǒng)有很多種方法，可以用高度集成的FPGA控制芯片來設計，也可以采用單片機技術實現(xiàn)模擬路燈控制系統(tǒng)的設計，兩者都有各自的優(yōu)勢和特點，首先來介紹基于FPGA控制芯片設計的系統(tǒng)方案。 圖1 基于FPGA芯片設計的系統(tǒng)框圖圖2 基于單片機設計的系統(tǒng)框圖 根據(jù)上述兩個方案的介紹，各有優(yōu)點，但是考慮到設計系統(tǒng)的成本和適用性，單片機有著天然的優(yōu)勢，單片機價格便宜，功耗低，易于控制，可靠性高，開發(fā)更加容易，而FPGA價格昂貴，不適合模擬路燈控制系統(tǒng)的設計，所以選用方案二。DS1302內部有31字節(jié)數(shù)據(jù)寄存器，可以臨時存放接收的數(shù)據(jù)。1602代表16X2,也就是可以顯示32個字符，每行顯示16個字符，總共兩行[11]。 第6腳：E端是使能端，當E為下降沿的時，LCD才能讀取單片機發(fā)送過來 的數(shù)據(jù)和命令。光敏電阻與200K歐姆電阻串聯(lián)分壓接入LM324，當光線變弱時，光敏電阻變小，使得LM324的輸出為低電平，單片機可以讀取低電平，執(zhí)行相應的操作，整個原理就是光敏電阻將光信號轉化成了電信號，從而得到環(huán)境的變化情況。LM324的工作電壓為3V到32伏，靜態(tài)電流為普通運放的靜態(tài)電流的20%[14]。首先，通過電源變壓器（12V輸出 20w ）將交流電壓220V降壓成12V左右交流電壓，然后通過整流橋（2W10 2A/1000V）整流變成波動的直流電壓，因為波動的直流電流還存在很大的文波，所以需要用濾波電路除去它，文章使用電容濾波（）消除波動的直流成分，可以得到比較平整的直流電壓，但是平整的直流電壓還會隨著電網電壓的波動、負載和溫度的變化而波動[16]。一個良好的復位電路可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，單片機上電后就會自動復位，復位系統(tǒng)的設置和初始化所有參數(shù)[18]。圖12 復位電路 （5）下載電路部分：設計好系統(tǒng)電路后，需要在編程軟件中編寫好各個模塊的程序，然后經過編譯、鏈接產生可執(zhí)行文件，然后在將可執(zhí)行文件燒錄到單片機中。在通過10ms時間的消抖，按鍵還沒有松開，就認為那個按鍵確實被按下，然后根據(jù)按下鍵的功能做出相應的執(zhí)行動作。圖15 DS1302時鐘電路 交通環(huán)境檢測電路模擬路燈控制系統(tǒng)需要根據(jù)交通環(huán)境自動的亮滅路燈，所以設計相應的電路。故障檢測電路的原理與環(huán)境明暗檢測電路一致，路燈正常情況的狀態(tài)是點亮的，出現(xiàn)異常就會發(fā)出通知單片機，發(fā)出報警信號。路燈電路如圖20所示。圖21 鍵盤掃描程序流程圖圖22 系統(tǒng)監(jiān)控程序流程圖 液晶顯示模塊程序設計系統(tǒng)需要顯示實時時間和報警信息，系統(tǒng)用LCD1602液晶顯示器顯示，LCD1602可以分為并行數(shù)據(jù)傳輸和串行數(shù)據(jù)傳輸顯示，系統(tǒng)采用的是并行接口傳輸數(shù)據(jù)。時間設定程序模塊設計的流程圖下如圖25所示圖25 時間設定程序模塊設計的流程圖 環(huán)境檢測模塊程序設計模擬路燈控制系統(tǒng)要求根據(jù)環(huán)境明暗自動亮滅路燈，所以要設計相應的程序。 圖27 交通檢測模塊程序設計流程圖 圖28 聲光報警模塊程序設計的流程圖 5 系統(tǒng)調試運行及結果分析 系統(tǒng)使用說明文章設計的模擬路燈控制系統(tǒng)是通過Proteus仿真得到的結果，首先把各個硬件模塊按照設計的思路連接在一起，組成一個完整的系統(tǒng)，通過Proteus仿真軟件把在Keil uVision4中編譯好的程序下載到設計的系統(tǒng)中?！癛ealtime”模式顯示如圖31所示，實時時間顯示如圖32所示。按下S10奇數(shù)次路燈的狀態(tài)如圖49所示，按下S10偶數(shù)數(shù)次路燈的狀態(tài)如圖50所示，按下S11奇數(shù)次路燈的狀態(tài)如圖51所示，按下S11偶數(shù)數(shù)次路燈的狀態(tài)如圖52所示。系統(tǒng)程序復雜，在為系統(tǒng)編寫程序的過程中，發(fā)現(xiàn)把程序模塊化，使編程更加容易，可以便于查找系統(tǒng)的錯誤，修改程序。在設計期間，通過不斷努力學習和分析，不斷咨詢指導老師，在指導老師辛苦的指導下，終于完成了整個設計，實現(xiàn)了預想的功能。************