【正文】 示的是 24 制的時(shí)間和具有日期顯示功能 。具體流程如圖 13所示。 按鍵流程圖 23 開始初始化按下加按下減按返回按確定結(jié)束菜單選項(xiàng)上移或數(shù)值增加菜單選項(xiàng)下移或者數(shù)值減少返回上一級菜單或者取消操作進(jìn)入菜單或者確定當(dāng)前選項(xiàng)YYYYNNNN 圖 18 按鍵流程圖 按鍵程序主要是人工對模擬路燈控制系統(tǒng)的干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和指令的傳輸。本次設(shè)計(jì)選用了非編碼的獨(dú)立式的結(jié)構(gòu)。具有“上”“下”“選擇”“確認(rèn)”四個(gè)鍵，主要用來調(diào)節(jié)設(shè)定時(shí)間的，上下就是對時(shí)間的調(diào)整，返回就是返回上一級菜單或取消操作，確定就是確認(rèn)當(dāng)前選項(xiàng)。 按鍵掃描流程圖 開始對按鍵的掃描線進(jìn)行 AD 采樣判斷 AD 值是否大于 245按鍵消抖并根據(jù)AD 值確定鍵值按鍵處理退出否復(fù)位按鍵掃描的相關(guān)變量是 圖 19 按鍵掃描流程圖 24 鍵掃程序是結(jié)合 ADC0809 一起工作的一個(gè)程序，首先我判定 245 是一個(gè)臨界點(diǎn)，如果光強(qiáng)大于 245，也就是超過了光敏電阻的 50%，那么我們就把它定義為早上，進(jìn)行信息傳遞。如果光強(qiáng)低于 245，那么就定義為晚上。就也會(huì)根據(jù)路況進(jìn)行開燈和智能調(diào)節(jié)。如果光強(qiáng)大于 245 就會(huì)執(zhí)行退出的操作，也就是不開燈的操作。反之就會(huì)根據(jù) ADC0809傳遞的數(shù)據(jù)確定是否進(jìn)行按鍵處理。如果進(jìn)行按鍵處理就是證明它是晚上，要進(jìn)行開燈。這是一個(gè)開關(guān)燈的鍵掃程序流程圖。 故障報(bào)警程序 開始初始化警報(bào)燈不亮結(jié)束警報(bào)燈 1 亮警報(bào)燈 2 亮警報(bào)燈 3 亮燈 1 故障燈 2 故障燈 3 故障YYYYNNN 圖 20 報(bào)警 流程圖 路燈的故障對公路上車輛帶來了很大的困擾，所以要求如果有故障，相關(guān)的工作人員應(yīng)該立刻趕到現(xiàn)場并且要進(jìn)行維修。所以該程序可以很迅速并準(zhǔn)確地找出哪里故障了，顯示在液晶屏幕上，使得工作人員可以盡快工作。 25 6 基于 PROTEUS 對設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真 仿真軟件 PROREUS 的介紹 本設(shè)計(jì)采用的仿真軟件為 Proteus 軟件 Proteus 軟件是英國 Lab Center electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真 單片機(jī) 及外圍器件。它是目前最好的仿真 單片機(jī) 及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到 單片機(jī) 愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工 作者的青睞。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到 單片機(jī) 與外圍電路 協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。迄今為止是世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430等， 2021 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MATLAB 等多種編譯 。 模擬路燈控制 仿真模型的建立 由上述第 2 章模擬路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容建立如下圖所示的電路仿真圖。 圖 21 模擬路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真電路 在仿真圖中，本文采用按鍵來選擇路燈運(yùn)行的五種模式。模式一：定時(shí)模式，由按鍵 2 調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間，當(dāng)定時(shí)時(shí)間滿足時(shí)，無論光強(qiáng)是否滿足控制路燈 123 的紅外線檢測到有車或人經(jīng)過，路燈都會(huì)被點(diǎn)亮；模式二：光強(qiáng)控制模式，當(dāng)外部光強(qiáng)小于 50% 26 時(shí)，在檢測到紅外線有物體經(jīng)過時(shí)，路燈 123 都會(huì)被點(diǎn)亮；模式三：路燈 1 故障檢測模式，本設(shè)計(jì)采用光敏電阻來測試路燈是否有故障，并設(shè)計(jì)了故障報(bào)警與顯示電路；模式四：路燈 2 故障檢測模式，檢測原理同模式三；模式五：路燈 3 故障檢測模式，檢測原理也同模式三。下面分別介紹各種模式運(yùn)行的情況演示。 模擬路燈控制不同模式下的 仿真 定時(shí)模式仿真 先通過模式按鍵選擇模式一，在模式一先通過定時(shí)時(shí)間按鍵選擇定時(shí)時(shí)間，在這里我們先選擇定時(shí)時(shí)間為 21:00。當(dāng)時(shí)間到 20:00 時(shí)，無論路燈 123 紅外線檢測是否有物體 經(jīng)過，路燈 123 都不會(huì)被點(diǎn)亮。仿真結(jié)果如下圖所示。 圖 22 定時(shí) 模式定時(shí)時(shí)間不到仿真電路 如果在這里我們先選擇定時(shí)時(shí)間為 17:00。當(dāng)時(shí)間到 20:00 時(shí)，且紅外線開關(guān)檢測到有物體經(jīng)過，路燈 123 會(huì)被點(diǎn)亮。仿真結(jié)果如下圖所示。 圖 23 定時(shí) 模式定時(shí)時(shí)間到仿真電路 27 光強(qiáng)控制模式仿真 先通過模式按鍵選擇模式二，本設(shè)計(jì)用光敏電阻來測量外部光強(qiáng)，測量結(jié)果經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)化芯片 ADC0809 轉(zhuǎn)化成模擬量，在送給單片機(jī)比較。在程序中已經(jīng)設(shè)定當(dāng)光強(qiáng)大于 50%時(shí)，顯示屏顯示光強(qiáng)為 98%。無論是否有物體經(jīng) 過路燈區(qū)域燈都不會(huì)被點(diǎn)亮。仿真圖如下圖所示。 圖 24 光強(qiáng)控制 模式光強(qiáng)為 98%仿真電路 當(dāng)光強(qiáng)小于 50%時(shí)，顯示屏顯示光強(qiáng)為 25%，且紅外線開關(guān)檢測到路燈區(qū)域有物體經(jīng)過時(shí)，路燈 123 會(huì)被點(diǎn)亮。 圖 25 光強(qiáng)控制 模式光強(qiáng)為 25%仿真電路 路燈故障檢測模式仿真 先通過模式按鍵選擇模式三或四、五， 本設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)光敏電阻的阻值來測試路燈故 28 障情況，并可以在 LCD 顯示屏顯示故障情況，且裝有路燈故障顯示及蜂鳴報(bào)警電路，給路燈檢修及監(jiān)控提供了方便。當(dāng)光敏電阻調(diào)節(jié)光強(qiáng)小于 50%，如果路燈還被點(diǎn)亮，就表示該 燈出現(xiàn)故障，在 LCD 顯示屏上顯示該路燈標(biāo)號(hào)，且報(bào)警電路的二極管亮，并有蜂鳴報(bào)警，當(dāng)路燈 1 故障時(shí)仿真電路如下圖所示。 圖 26 路燈故障檢測 模式路燈 1故障仿真電路 仿真結(jié)果分析 本 設(shè)計(jì) 基本完成了 一種能夠獨(dú)立控制每一盞路燈的模擬路燈系統(tǒng) ，系統(tǒng)中 每一盞路燈都有一個(gè)獨(dú)立的照明范圍，當(dāng)有車輛或者行人進(jìn)入這個(gè)范圍時(shí)，路燈打開，等車輛或者行人離開這個(gè)范圍時(shí)路燈自動(dòng)關(guān)閉 。 具體實(shí)現(xiàn)的功能有： （ 1） 支路控制器有時(shí)鐘功能，能設(shè)定 。 顯示開關(guān)燈時(shí)間，并控制整條支路按時(shí)開燈和關(guān)燈 （ 2） 支路控制器應(yīng)能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開 燈和關(guān)燈 （ 3） 支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié) 亮點(diǎn)狀態(tài) ； （ 4） 支路控制器應(yīng)能分別獨(dú)立控制每只路燈的開燈和關(guān)燈時(shí)間。 （ 5）當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時(shí) ，支路控制器應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并顯示有故障路燈的地址編號(hào) 29 結(jié)束語 模擬路燈控制系統(tǒng)具有因 性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡單、效率較高等的特點(diǎn)，現(xiàn)在在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。 在能源有限這個(gè)前提之下，模擬路燈控制系統(tǒng)不僅很好減少能源的流失還，還可以很好完成照明的工作 。 本文在綜合比較各種方式后，選擇了以 80C51 單片機(jī)為控制核心的限流軟起動(dòng)作為本次課題的方案。本 文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： （ 1）了解了模擬路燈控制系統(tǒng) 在國內(nèi)外的發(fā)展 情況。對異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行了分析。 （ 2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行 了 模擬路燈控制系統(tǒng) 的硬件 設(shè)計(jì) ， 并 對路燈控制的 控制系統(tǒng) 進(jìn)行了 軟件設(shè)計(jì)。 （ 3）運(yùn)用了 MATLAB 軟件對電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)和本次設(shè)計(jì)的軟起動(dòng)體系進(jìn)行了仿真 。 由于時(shí)間和自身學(xué)習(xí)水平的限制，雖然完成了基本設(shè)計(jì)要求，但設(shè)計(jì)還有許多問題沒有進(jìn)一步探究如：在設(shè)計(jì)中許多器件的選擇沒有比較性價(jià)比；沒有對電路可能出現(xiàn)的諧波進(jìn)行處理；沒用涉及電路的保護(hù)模塊。 30 參考文獻(xiàn) 參考 文獻(xiàn) [1] 谷立臣，劉沛津 .在線監(jiān)測電機(jī)功率狀態(tài)的圖形識(shí)別方法 [J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 2021， (9)： 100~108 [2] 彭莉峻，谷立臣，劉沛津 .基于 DSP 的液壓設(shè)備電參量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 電測與儀表， 2021， 47(3):59~67 [3] 胡平，謝順依，鐘祺等 .模糊控制在感應(yīng)電機(jī)節(jié)能中的應(yīng)用 [J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 41(11)： 256257 [4] 張建民，徐小力，許寶杰等 .面向機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的現(xiàn)代技術(shù)[J]. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021,24(9)： 751756 [5] 谷立臣，劉沛津，陳江城 .基于電參量信息融合的液壓系統(tǒng)狀態(tài)識(shí)別技術(shù) [J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 2021， 47(24)： 141150 [6] 張毅剛主編 .MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].哈爾濱：哈爾濱工大學(xué)出版社 ,1990 [7] 胡學(xué)海 .單片機(jī)原理及其系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].電子工業(yè)出版社， 2021 [8] 李玉峰，倪虹霞： MCS51 系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M].2021 [9] 張華主編 .電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].哈爾濱：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [10] 吳金宏，倪向陽，吳昊 .霍爾電流電壓傳感器模塊的性能及應(yīng)用 [J].國外電子元器件， 2021 [11] 張友輝，鞏微 .關(guān)于用單片機(jī)測量三相交流多種電參量的研究 [J].自然科學(xué)版， 1998 [12] 張佳瑞 .基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].自然科學(xué)版， 2021 [13] 郝曉劍 .光電傳感器器件與應(yīng)用技術(shù) [D].北京 .電子工業(yè)出版社， 2021 [14] 蔡忠法 .電參量自適應(yīng)測量技術(shù)研究 [D].西安 .浙江大學(xué)， 2021 [15] 王曉真 .基于電參量分析的液壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測方法研究 [M].西安 .西安建筑科技大學(xué)， 2021 [16] 黃婷，施國梁，黃坤 .單片機(jī)無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]. 微處理機(jī)，2021 [17] 顧文杰 .數(shù)據(jù)采集及無線通行系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D].南京理工大學(xué)， 2021 31 [18] 周林 .殷俠等編著 .數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù) [M].西安電子科技大學(xué)出版社，2021 [19] 沈蘭蓀編著 .數(shù)據(jù)采集技術(shù) [M].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 1990 [20] 周祖德等編著 .現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)的監(jiān)控與故障診斷 [M].華中理工大學(xué)出版社， 1999 32 附錄 1 程序代碼 include include include define uint unsigned int define uchar unsigned char uchar dis[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x3e,0x77, 0x40,0x00,0x76,0x71,0x37,0x79,0x31,0x38}。//10_V,A,,熄滅 ,H,F_15,N,E,R,L////// sfr ADC_RES = 0xC6。 //ADC high 8bit result register ///// define ADC_POWER 0x80 //ADC power control bit define ADC_FLAG 0x10 //ADC plete flag define ADC_START 0x08 //ADC start control bit define ADC_SPEEDLL 0x00 //420 clocks define ADC_SPEEDL 0x20 //280 clocks define ADC_SPEEDH 0x40 //140 clocks define ADC_SPEEDHH 0x60 //70 clocks ////////////////////////ISP////////////////// define ENABLE_ISP 0x83 //系統(tǒng)工作時(shí)鐘 12MHz 時(shí)，對 IAP_CONTR 寄存器設(shè)置此值 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// sbit k1=P1^0。//按鈕 sbit k2=P1^1。 sbit k3=P1^2。 sbit k4=P1^3。 sbit k5=P1^4。 sbit cgq_a=P1^3。 sbit cgq_b=P1^4。 sbit cgq_c=P3^0。 sbit zishi=P3^1。 //// sbit en1=P3^4。//373 使能端 端碼 sbit en2=P3^5。//373 使能端 位碼 /// sbit feng=P3^7。 /// sbit led1=P3^2。 sbit led2=P3^3。 /////////函數(shù)定義部分 33 uchar d[