【正文】 在 此 畢業(yè)論文 完成之際，特向 劉老師 致以誠摯的感激和無盡的敬意！ 在 畢業(yè)論文的寫作過程 中， 我也 得到了 宿舍姐妹們的 關(guān)心和幫助。畢業(yè)論文題材 到完成 畢業(yè)論文 都浸透了恩師的大量心血和精力 。 從論文 的 選題到搜集資料，從 開始寫的初 稿到 最后經(jīng)過 反復修改 的成稿。應用本系統(tǒng)設(shè)計可以最大幅的節(jié)約能源消耗 , 降低成本 , 實現(xiàn)路燈自動化的控制。 (5)對路燈控制系統(tǒng)進行相關(guān)調(diào)試。可以多種控制方式相互交替使用，使系統(tǒng)起到應有的自動控制作用， 其主要研究內(nèi)容如下： (1)根據(jù)路燈控制系統(tǒng)的特點，進行路燈控制系統(tǒng)的整體分析。 用戶開發(fā)的系統(tǒng)整體性能和可靠性得到了很大的提高 ， 系統(tǒng)運行成本也大幅下降 [18]。這樣的網(wǎng)絡 動化管理的路燈 ,可以最大程度上降低用戶的運行維護費用。但是為了越來越滿足當今的道路發(fā)展的實際要求。測得的實驗數(shù)據(jù)如表 所示。 表 光敏電阻光電特性 光照度（ Lx） 100 200 300 400 500 600 700 800 900 電壓 /V 5 根據(jù)實際情況，在白天的光照度一般在 500Lx 左右，所以根據(jù) 光敏電阻的光電特性 我們將亮度檢測模塊的閾值電壓設(shè)為 左右。 這兩個模塊都用到了 LM393 電壓比較器。每個二極管承受的最高反向電壓是輸入電壓最大值的 2 倍。經(jīng)過橋式整流電路， LM7805 三端穩(wěn)壓電路后的電壓，輸出電壓為 5V直流電壓，給單片機供電和整個電路供電。系統(tǒng)流程圖如圖 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 26 頁 開 始初 始 化是 否 晚 上結(jié) 束 物 體 檢 測是 否 有 車 輛路 燈 亮 度 1 0 0 % 路 燈 亮 度 8 0 %等 待 K 秒NYYN 圖 物體檢測模塊流程圖 故障檢測模塊 聲光報警模塊是為了檢測路燈控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，若出現(xiàn)故障則顯示故障路燈編號，以便讓操作者及時采取措施。 流程圖如圖 。 開 、 關(guān) 路 燈時 間 預 設(shè)開 始初 始 化時 間 是 否 在 開 燈范 圍 內(nèi)控 制 路 燈 狀 態(tài)YN 圖 時鐘模塊流程圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 26 頁 信號采集模塊 對街道路面信息數(shù)據(jù)的采集與處理是本系統(tǒng)的主要任務之一，在設(shè)計中必須要高效的完成信號的采集與處理。 采用了 DS1302專門的時鐘芯片 , 可對時鐘及定時進行設(shè)置 。通過 STC89C52 單片機中的中斷，改變可控硅的導通角，進而來實現(xiàn)對路燈亮度的調(diào)節(jié)。 從而 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 26 頁 實現(xiàn)路燈控制系統(tǒng)與 PC機之間的信息傳遞的方便、快捷特性。這兩者之間必須要有一個電平轉(zhuǎn)換電路。其特點就是成本低，但傳送速度慢，效率低。其特點是傳送速度快，效率高；但由于傳送多少位就需要多少跟數(shù)據(jù)線，所以傳送成本較高。 電源控制系統(tǒng)中硬件電路的制作過程中， 如圖 所示，我們 特地加上了一個發(fā)光二極管，如果通電后該二極管正常工作，則說明該電路部 分正常工作。 LM7805 穩(wěn)壓管是一種三端穩(wěn)壓好集成模塊，它有三個端即輸入 端、公共端、輸出端。由于此脈動的直流電壓含有較大的交流分量，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓，所以在電路中加了電容，濾出交流分量。 在本模塊設(shè)計中，如圖 路，通過 NPN三極管對電路進行開關(guān)控制。 R 1 71 0 KR 1 83 3 0 KL M 3 9 3R 1 91 0 0 KR 2 01 5 0 KR 2 1L I G H T R E SV C CG N DL E DP 2 . 1 圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 26 頁 聲光報警模塊設(shè)計 在本系統(tǒng)中，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或被監(jiān)控的參數(shù)超出允許值，例如溫度超限、壓力不足、電壓過高等，這時需要發(fā)出報警信號，常用的報警方式有燈光報警和聲響報警 [13]。 本模塊主要是利用光敏電阻的光感特性，通過觀察 LED 路燈的好壞 來檢測電路。如圖 ， 為紅外收發(fā)傳感器判斷交通情況電路 。同時紅外系統(tǒng)還具以下優(yōu)點：尺寸小，質(zhì)量輕，能有效的抗可見光波段的偽裝，對輔助裝置要求最少，對人眼無傷害。這種方案的缺點在于其他環(huán)境光源（比如閃電等）會對光敏三極管的工作產(chǎn)生很大干擾，一旦外界光亮條件改變，很可能造成誤判和漏判。 物體檢測模塊介紹 物體檢測模塊主要用于夜間凌晨車流量減少，檢測汽車的移動，并根據(jù)汽車的移動進行路燈亮度的自動控制。再把電平信號輸入給路燈控制系統(tǒng)，讓控制系統(tǒng)做出相應的工作處理。而方案二傳送到單片機的只有高電平和低電平，相 對來說提高了對信號的識別和準確性。 方案二：用一個電阻與光敏電 阻串聯(lián)，先把信號傳給比較器，再送入單片機內(nèi)，完成信號傳輸。 對于檢測環(huán)境光線的明暗， 利用光敏電阻當入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大的特性。 (2)在信號采集模塊中，會存在大量的現(xiàn)場干擾，采集的數(shù)據(jù)都有著存在不同程度的信號干擾。所以選用 DS1302為本模塊設(shè)計的核心芯片是較為科學的。 根據(jù)系統(tǒng)需求，時鐘模塊必要功能： (1)時鐘模塊為 24h 制或 12h 制，并且能夠自動計時，能夠分別顯示時、分、秒； (2)時鐘模塊具備手動校準功能，可直接設(shè)置當前時間和定時時間； (3)時鐘模塊的時間誤差一天應不能超過 1s。 如圖 ，我們利用人眼的“視覺暫留”特性，采用動態(tài)掃描態(tài)顯示 LED數(shù)碼管。 根據(jù)實際顯示內(nèi)容可采用液晶顯示模塊或 LED數(shù)碼管。 復位電路 在單片機系統(tǒng)中，一般需要一個硬件復位電路，用于手動復位， RST引腳是復位信號的輸入端。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 26 頁 STC89C52 芯片其主要功能如下： （ 1） 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ； （ 2） 8K 字節(jié)程序 存儲空間 ； （ 3） 512 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間； （ 4） 內(nèi)帶 2K 字節(jié) EEPROM 存儲空間 ； （ 5） 可直接使用串口下載 。 應用 STC89C52芯片，構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)，如圖 STC89C52單 片機的最小系統(tǒng)圖，主要包括時鐘電路，復位電路等。對于系統(tǒng)的總體模塊設(shè)計，我們將 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模塊化，就是把整個硬件電路分為幾個模塊，這樣使設(shè)計更加明確，也有利于以后對各模塊的調(diào)試的檢測。光控方式是對道路上的信號采集，在經(jīng)過系統(tǒng)分析判定達到對路燈開關(guān)的控制作用。 （ 2）單元控制系統(tǒng)必須性價比高，工作穩(wěn)定。 （ 3）控制系統(tǒng)具有信號采集模塊，其中信號采集包括 亮度檢測模塊和物體檢測模塊，能夠根據(jù) 外界光線亮度的變化 和夜間 交通情況自動調(diào)節(jié)路燈開關(guān)及亮度狀態(tài)。 控制 系統(tǒng)控制 2 個單元控制 系統(tǒng)的 LED 燈 1 和 LED 燈 2的電源 輸入 和輸出。 (4)通過 對相關(guān)參數(shù)值 的 設(shè)置，實現(xiàn)對不同 時間段進行不同的開燈模式 。 主要研究內(nèi)容 根據(jù)路燈控制系統(tǒng)要求，通過模擬生活中道路兩邊路燈對控制系統(tǒng)進行設(shè)計，在定時方式的基礎(chǔ)上，利用外界光照強度作為控制系統(tǒng)的起始點，對外界光照亮度進行檢測，實現(xiàn)路燈的開關(guān)控制；當檢測到道路上人流、車流 稀少的時間段時，使控制系統(tǒng)能自動調(diào)節(jié)路燈亮度；當檢測到路燈出現(xiàn)故障，故障信息將立即向到路燈控制系統(tǒng)發(fā)送，并顯示故障路燈編號，給路燈檢修和維護工作帶來了一定的 方便。其中，美國和日本主要集中在緊湊型熒光燈和鎮(zhèn)流器熒光燈兩個方面的研究。 我國目前大部分城市都采用全夜燈的方式進行照明，普遍都存在著一定的問題，比如后半夜車輛、行人稀少，采用全夜燈的方式浪費太大。 例如：在深夜，車流人流稀少的時間段路燈照明存在著一定的浪費現(xiàn)象；在突如其來的雨雪，大霧的能見度不高的天氣時缺乏必要的道路照明；一旦路燈出現(xiàn)故障，只能通過路燈巡查人員檢查發(fā)現(xiàn)，不能及時的反映到照明控制系統(tǒng)中，給相應的維護工作帶來不便。以城市路燈照明系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)的路燈照明控制系統(tǒng)，基本只能實現(xiàn)按時開關(guān)燈的功能，僅僅是根據(jù)設(shè)定的時間來對路燈進行相關(guān)控制。 系統(tǒng)具有可靠性高 、 成本低 、 實用性強的特色。 本系統(tǒng)設(shè)計可分為系統(tǒng)總體設(shè)計，系統(tǒng)硬件設(shè)計，系統(tǒng)軟件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試等。其中系統(tǒng)硬件設(shè)計包括單片機最小系統(tǒng)設(shè)計， LED數(shù)碼管模塊設(shè)計，時鐘模塊設(shè)計，信號采集模塊設(shè)計，故障檢測模塊設(shè)計，報警模塊設(shè)計，電源控制模塊設(shè)計，通信模塊設(shè)計和單元控制系統(tǒng)設(shè)計。 關(guān)鍵詞 路燈 STC89C52 信號采集 控制系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title The design of road lamp control system based on MCU Abstract This system simulates the design of road lamp control system on both sides of street in life, which designs road lamp control system by using STC89C52 chip and the related photoelectric detection device,realizing the function of controlling the switch of the street lamp according to the actual light and other external environmental factors. The design of the system can be divided into the overall system design, hardware design, software design and system debugging. The hardware design includes the design of the minimum system of the onechip puter, the module design of LED digital tube, the module design of clock , the module design of signal acquisition, the module design of fault detection, the module design of alarm, the module design of power supply control , the module design of munication and the design of unit control system. The design of the software mainly adopts the system structure modularized method,which analysis and designs several main module work process respectively, drawing the overall flow chart of the system. This system has realized the switch to control the lamp according to the influence of the factors of environment and traffic, and makes the realtime detection for the working conditions of the street lamps. The system has the characteristics of high reliability, low cost, strong practicability. Keywords road lamp STC89C52 signal acquisition control system 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 I 頁 共 II 頁 目 錄 1 引言 ................................................................. 1 課題概述 ............................................................ 1 課題背景 ......................................................... 1 國內(nèi)路燈控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................... 1 主要研究內(nèi)容 ........................................................ 2 2 系統(tǒng)設(shè)計方案 ..............................