【正文】 光敏電阻對地電壓 比較器反相端電壓 比較器正相端電壓 比較器輸出電壓 路燈亮滅 光強(qiáng)時 滅 光弱時 滅 表 光線對路燈影響 光敏電阻對地電壓 比較器反相端電壓 比較器正相端電壓 比較器輸出電壓 路燈亮滅 光強(qiáng)時 滅 光弱時 亮 表 光線對路燈影響 光敏電阻對地電壓 比較器反相端電壓 比較器正相端電壓 比較器輸出電壓 路燈亮滅 光強(qiáng)時 滅 光弱時 亮 表 光線對路燈影響 光敏電阻對地電壓 比較器反相端電壓 比較器正相端電壓 比較器輸出電壓 路燈亮滅 光強(qiáng)時 亮 光弱時 亮 通過上述的幾組數(shù)據(jù)，可以看出第二和第三組數(shù)據(jù)對路燈的光控 21 能力的反映更直觀。 實(shí)際中由于電源電壓不足 ，電阻值不精確，光敏電阻溫度影響等原因，所以實(shí)際測量會與理論分析有一定的誤差。 當(dāng) U1U2是比較器 U3輸出為低電平 0，即三極管 B極的電壓，此時 0，所以三極管 Q2截止。當(dāng)通電后，比較器 U3的同相端電壓為 U1=VCC? R11/(R7+R11)= （式 51） 比較器 U3的反相端電壓為： U2=VCC? r8/(r8+R6) （式 52） 當(dāng) U1U2是比較器 U3輸出為高電平 +5V，即三極管 B極的電壓，此時 5，所以三極管 Q2導(dǎo)通。 本系統(tǒng)光檢測部分采用的方法光明電阻與色環(huán)電阻搭建電橋方式通過比較器的比較判斷光敏電阻是否感應(yīng)到光線的強(qiáng)度。在本系統(tǒng)的設(shè)計中，如何提高系統(tǒng)在光線臨界狀態(tài)的穩(wěn)定性，是設(shè)計的難點(diǎn)所在。利用光照強(qiáng)度為傳感器，以常用且性價比較高的就是光敏電阻，利用其光線較強(qiáng)時，電阻值較低，而光線較暗時則電阻較大的特點(diǎn)，利用電橋，可將光線信號 19 轉(zhuǎn)換成電信號，再通過電壓比較器的方式輸出，在經(jīng)三極管整形，可以有效地完成控制需要。 MCU檢測不到高低電平的跳變，調(diào)節(jié)與光敏電阻分壓的電位器，使電位器與光敏電阻的分壓達(dá)到平衡，在光照強(qiáng)度跳變時，節(jié)點(diǎn)的電 壓也跳變，使單片機(jī)能檢測到了。按下鍵盤調(diào)節(jié)顯示時間，按下后，反應(yīng)時間太長，修改軟件延時程序后效果明顯好轉(zhuǎn)。首先是單片機(jī)主控單元進(jìn)行調(diào)試，載入鍵盤、蜂鳴器程、 1602液晶、繼電器模塊程序。b)。a) for(b=110。 for(a=x。 if(shi23) //判斷時鐘是否到達(dá) 24 { shi=0。 //秒鐘清零，分鐘加一 if(fen59) //判斷是否滿一小時 { //如果滿一分鐘 fen=0。 if(miao59) //判斷是否滿一分鐘 { //如果滿一分鐘 miao=0。 //t每加一次判斷一次是否到 20次 if(t==20) //如果到了 20次，說明 1秒時間到 { miao++。 裝初值 TL1=(6553546080)%256。 開 始初 始 化啟 動 定 時 器定 時 器 產(chǎn) 生 中 斷一 秒 鐘 到秒 鐘 加 一 一 分 鐘 到分 鐘 加 一 一 小 時 到小 時 加 一NYNYNY結(jié) 束 圖 定時器中斷流程圖 17 上圖為定時器中的流程圖，定時器源代碼如下： void timer1() interrupt 3 using 1 //定時器 T1中斷 { uint t。 //開定時器 1 TR1=1。 //開定時器 0 TR0=0。 EA=1。 TH1=(6553510000)/256。 //設(shè)定定時器工作 方式 TH0=(6553510000)/256。 //液晶初始化 display_init()。 //蜂鳴器關(guān)閉 rw=0。定時器初始化的目的是系統(tǒng)時鐘的校準(zhǔn)和更新。系統(tǒng)主程序流程圖如下： 開 始系 統(tǒng) 初 始 化按 鍵 掃 描光 控 模 式時 控 模 式時 間 到 光 線 弱路 燈 亮延 時返 回YYNN 圖 系統(tǒng)主程序流程圖 15 初始化程序 系統(tǒng)的初始化主要包括蜂鳴器的關(guān)閉、液晶初始化、定時器初始化。 主程序流程圖 路燈控制器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)主要功能是要實(shí)現(xiàn)路燈的自動控制。 14 4 軟件設(shè)計 軟件基于 Keil采用 C語言編寫，把系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合起來 ， 通過對單片機(jī)的編程，主要是突出用編程軟件達(dá)到控制硬件的目的 。 15腳背光正極， 16腳背光負(fù)極。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 第 5腳： RW為讀寫信號線，高電平 1時進(jìn)行讀操作，低電平 0時進(jìn)行寫操作。 第 3腳： V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“鬼 影”，使用時通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度）。 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口， 13 其中引腳功能分別如下： 第 1腳： VSS為電源地。相反如果單片機(jī)傳送的是電平，則三極管不導(dǎo)通，蜂鳴器則不響。 VCCGND1122u2BuzzerR91KQ3P13npn 圖 蜂鳴器報警 如圖 ，當(dāng)單片機(jī) I/O口 R9在三極管 Q3處形成一個大于 ，所以三極管 Q3導(dǎo)通，電流可以直接從 VCC流經(jīng)蜂鳴器在經(jīng)三極管到 GND。反之， Q1截止，則沒有電流通過繼電器，所以相當(dāng)于路燈的開關(guān)沒有打開，路燈滅。這樣 的 吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)吸合。反之，當(dāng)光線弱時光敏 11 電阻 r8阻值很大 , 光線越暗 r8的阻值也就越小，則 U3的反相端的電壓高于同相端，比較器 U3的輸出端此時輸出低電平，即此時使三極管Q2基極處電壓反偏，基極電壓在 ，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，Q2此時相當(dāng)于斷路，所以電流只能從 VCC流經(jīng) R51在通過 R5到單片機(jī)I/O口 ，從而單片機(jī) VCC的高電平，在單片機(jī)內(nèi)部軟件程序判斷做出相應(yīng)的判斷為光照照度為弱。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時即可加直流電壓也可加交流電壓 [7]。選擇路燈控制的模式。 ：不同模式下，分別可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)時間和光控延時時間。 10 在選擇光控模式時，在 ，可以調(diào)節(jié)光控延時的時間長短，延時時間系統(tǒng)的單位為秒鐘。本系統(tǒng)設(shè)計按 鍵，主要控制路燈亮滅的模式和調(diào)整系統(tǒng)和光控延時時間。 （ 4）按鍵電路 本系統(tǒng)采用獨(dú)立按鍵，低電平有效，單片機(jī) I/O接按鍵到地。 （ 3）晶振電路 單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行 9 都是建立在單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率 。隨著時間的推移，電容的電壓在 ，從 5V釋放到變?yōu)榱?，甚至更小。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的 （單片機(jī)的電源是 5V，所以充電到 ），需要的時間是 10K? 10uF= （式 31） 在單片機(jī)啟動 ，電容 C3兩端的電壓持續(xù)充電為 5V，這是時候 10K電阻兩端的電壓接近于 0V， RESET處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，復(fù)位后單 8 片機(jī)內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。如圖 ，控制者 通過人機(jī)界面選擇路 燈控制模式后 ， 單片機(jī)通過對 的電平的檢測光強(qiáng)度的變化， 同時啟動 內(nèi)部定時器 T0的 開始計數(shù)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的 延時 時間后，單片機(jī)向 變化的開關(guān)控制命令。 ⑦ 4路外部中斷，下降沿中斷或者低電平出發(fā)中斷。 ⑤ ISP（在系統(tǒng)可編程 /） IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器 /仿真器即可通過串口（ ）直接下載用戶程序， 8KB程序 3s即可完成下載。 ③ 工作頻率范圍為 040MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 48MHz。 P101P112P123P134P145P156P167P178INT113INT012T014T115WR16RD17X218X119GND20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/PROG30EA/VP31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40RESET9RXD10TXD11U189c52GNDVCC12C120pf12C220pfGNDVCCR310KC310uFP1012CON3CON 2P00P01P02P03P04P05P06P07X1XTALS6SW4P11P13P12P20P21P22P23P24P25P26P27S1S2S3S4GNDP20P21P22P23P24S5GNDVCCRESET