單片機(jī)控制的模擬路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-12 10:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 夠靈活。方案三：自己焊接外圍聲光報警模塊，自己焊接報警模組，聲光報警方式靈活，且僅利用單片機(jī)的一個或兩個端口，就可實現(xiàn)報警動作。綜上分析，我們選擇方案三。 恒流源模塊比較論證：方案一：購買現(xiàn)成的恒流源，電流穩(wěn)定；但價格昂貴。方案二：用LM2575ADJ制作可調(diào)恒流源。直流電壓輸入，經(jīng)LM2575ADJ和LM393構(gòu)成反饋回路，輸出恒定電流，通過對回路中的可調(diào)電阻調(diào)節(jié)輸出電流的大小。方案理論上可行，但實際試驗測試，輸出線性度不夠高，在5V電壓下工作性能不夠穩(wěn)定。方案三：用LM358制作PWM恒流驅(qū)動。方案將兩片LM358和單片機(jī)構(gòu)成有機(jī)整體，利用凌陽開發(fā)板的PWM輸出，并且利用開發(fā)板自帶的AD采集對外部電壓采集，自動建立電壓與輸出電流的關(guān)系，從而精確調(diào)節(jié)電流輸出。方案電路連接簡單，控制靈活，合理充分地利用了開發(fā)板資源。鑒于以上分析，我們選擇方案三。系統(tǒng)需要的各個模塊，我們盡量選用自己制作，而避免購買市場現(xiàn)成的模組。一方面我們更熟悉各模塊原理，另一方面，自己制作的模塊可以更好為系統(tǒng)服務(wù)。經(jīng)過仔細(xì)的方案論證和分析，我們確定的最終方案如下：支路控制及單元控制器：SPCE061A單片機(jī)顯示模塊：自制LED數(shù)碼管顯示鍵盤輸入控制模塊：自制4*4矩陣式鍵盤環(huán)境明暗路燈控制模塊：自制光敏傳感器交通情況路燈控制模塊：自制光電傳感器驅(qū)動電源模塊：自制恒流驅(qū)動電源聲光報警模塊：自制聲光報警模塊2 理論分析與設(shè)計 系統(tǒng)整體設(shè)計：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。為了使本模擬路燈控制系統(tǒng)更好應(yīng)對更復(fù)雜的情況（譬如：當(dāng)多輛汽車穿梭于我們的公路上，并且雙向行駛等復(fù)雜情況），我們使用了兩片SPCE061A單片機(jī)分別作為系統(tǒng)的支路控制器和單元控制器。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 單元硬件設(shè)計： 鍵盤輸入控制電路設(shè)計對于鍵盤輸入設(shè)計，我們采用矩陣式，這樣對于同樣的端口，矩陣鍵盤多了一倍的按鍵，易于通過多余的按鍵實現(xiàn)擴(kuò)展功能的實現(xiàn)。值得一提的是，我們拆卸廢舊電腦鍵盤的按鍵，自己組裝成4*4符合題目要求的矩陣鍵盤，不但變廢為寶，而且節(jié)省了開支，提高了系統(tǒng)的性價比。根據(jù)設(shè)計需求，我們設(shè)計的矩陣鍵盤原理圖如圖2所示，矩陣鍵盤功能圖如圖3所示。圖2 鍵盤原理圖圖3 鍵盤功能圖 A: 設(shè)定路燈②的關(guān)燈時間 B: 設(shè)定路燈②的開燈時間 C：設(shè)定路燈①的關(guān)燈時間 D：設(shè)定路燈①的開燈時間 E: 確定F: 開始調(diào)節(jié)時間 G：分鐘加1 H：小時加1 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計根據(jù)題目要求，本系統(tǒng)能夠顯示開關(guān)燈時間，我們自制的數(shù)碼管顯示電路可以同時顯示開關(guān)燈時間，同時顯示路燈此時此刻的狀態(tài)。主要原理圖如圖4所示，圖4 數(shù)碼管顯示原理圖 光敏傳感器電路設(shè)計自制光敏傳感器原理圖如圖5所示，LDR是暗阻≥47K的光敏電阻。當(dāng)有光照時，LDR光阻近似為零，Signal輸出為低電平。而當(dāng)無光時，Signal＝VCC*(LDR/
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