【正文】 了！ 17 參考文獻(xiàn) [1]朱家義 .C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例教程 [M].北京： 清華大學(xué)出版社 .2021 [2]賈振國(guó) .DS1820 及高精度 溫度測(cè)量的實(shí)現(xiàn)［ J］ .北京：電子技術(shù)應(yīng)用 .2021 [3]余永權(quán) .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 .1997 [4]袁占生，白瑞鋒，楊像閩 .電氣照明 1i能技術(shù)研究 [J].內(nèi)蒙古民族師院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 ).2021 [5]胡興軍 .發(fā)展中的智能照明系統(tǒng) [J].光源與照明 .2021 [6]仇齊武 .關(guān)于照明節(jié)能的措施和方法討論 .北京：電子技術(shù)應(yīng)用 .2021 [7]景春國(guó) ,顧德英，舒冬梅 .基于 C++Builder 的城市路燈無(wú)線數(shù)傳監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī) .2021, [8]張開(kāi)羽 ,劉驪， 呂楊 .基于 DALI 協(xié)議的智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].電子工 程師 .2021 [9]謝子殿 ,朱秀 .基于單片機(jī)控制的智能化路燈節(jié)能裝置的設(shè)計(jì) [J].微計(jì)算機(jī)信息 .2021 [10]余發(fā)山 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) [M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 .2021 [11]賈振國(guó) . DS1820 及高精度溫度測(cè)量的實(shí)現(xiàn)［ J］ .電子技術(shù)應(yīng)用 .2021 [12]余永權(quán) .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 .1997 18 附錄 1：電路原理圖 19 附錄 2： 重要 源代碼 模塊 uchar read_0832(uchar channel) //讀取通道中模數(shù)轉(zhuǎn)化的值 { uchar i,temp=0。我由衷地感謝師長(zhǎng)們對(duì)我默默無(wú)聞的幫助及潛移默化的影響，為我將來(lái)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；我還要由衷地感謝身邊的同學(xué)對(duì)我的無(wú)私關(guān)懷與支持，給我大量的寶貴意見(jiàn)。調(diào)試程序的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)山窮水盡疑無(wú)路，柳暗花明又一 村的情況，身心疲憊的自己頓時(shí)又振作起來(lái) 。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中雖然辛苦，但是辛苦中也包含著快樂(lè)。 16 致謝 經(jīng)過(guò) 長(zhǎng)時(shí)間 的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 這次設(shè)計(jì)的智能路燈控制系統(tǒng)，從光線強(qiáng)度、時(shí)間等方面入手，通過(guò)對(duì)這些變量的檢測(cè)與處 理，實(shí)現(xiàn)了光線、時(shí)間、人工對(duì)輸入路燈電壓的綜合調(diào)節(jié)。 在龐大的基數(shù)面前，優(yōu)秀的路燈管理系統(tǒng)往往能制造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益并且能節(jié)省大量電力資源 。 15 6 結(jié)論 智能路燈控制系統(tǒng)的研究在國(guó)內(nèi)外都在持續(xù)進(jìn)行 。最后再測(cè)試關(guān)閉模式，結(jié)果如圖 53 所示。而后調(diào)試程序到全電壓工作模式，運(yùn)行結(jié)果如圖 52。 表 51 測(cè)試用例表 測(cè)試性能 路燈亮度 兩端電壓 的變化 用例目的 反映 路燈 亮度的變化 測(cè)試方法 期望的結(jié)果 實(shí)際情況 通過(guò)調(diào)試按鍵，切換路燈的各種工作狀態(tài)，并觀察路燈 電壓的 變化 路燈在 3 中模式下出現(xiàn)不同的電壓 與期望的 結(jié)果情況一致 測(cè)試結(jié)果 14 首先測(cè)試半電壓模式（省電模式），調(diào)試后出現(xiàn)圖 51 運(yùn)行結(jié)果 。在此對(duì) 系統(tǒng)各部分功能，以及可靠性等方 面進(jìn)行測(cè)試。 測(cè)試方法 測(cè)試方法主要是針對(duì)該設(shè)計(jì)的功能模塊進(jìn)行測(cè)試，看是否能夠正常使用，顯示是否出現(xiàn)亂碼，路燈是否按照預(yù)期結(jié)果亮滅等。此操作暗合數(shù)字濾波和有效性檢查的原則， 使系統(tǒng)更穩(wěn)定、可靠！ 5 軟件測(cè)試 測(cè)試目的 軟件測(cè)試是軟件生命周期中一項(xiàng)非常重要且復(fù)雜的工作，對(duì)軟件可靠性保證具有極其重要的意義，通過(guò)軟件測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足之處，以便更好地完善。 在光線控制的模式下，使用定時(shí)器 T0 定時(shí) 5秒，定時(shí)時(shí)間到后，則置 a=1；將當(dāng)前存儲(chǔ)的光線信息和前一次的進(jìn)行比較，如果前后兩次的數(shù)據(jù)在允許的誤差范圍內(nèi)則根據(jù)判斷進(jìn)行下一步的操作，也即控制路燈以何種方式開(kāi)關(guān)或關(guān)斷。 amp。 amp。 amp。 12 圖 41 a 外部中斷 0子程序流程圖 b 定時(shí)器 0子程序流程 主程序流程圖如圖 42 所示。 其中 S4為外部中斷 0入口，也為功能切換鍵，按一次 flag加 1； flag為 1時(shí)，每按一次 S5循環(huán)切換手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行模式。 如圖 41， 42所示，分別為外部中斷 0、定時(shí)中斷 0和主程序流程圖。主程序完成對(duì)運(yùn)行環(huán)境的初始化和以一定的邏輯及方式對(duì)各個(gè)模塊的程序進(jìn)行調(diào)用，同時(shí)對(duì)某些系統(tǒng)硬件資源進(jìn)行配置，從而達(dá)到預(yù)期的功能或目的。 （ 5） 外部中斷程序： 發(fā)生中斷時(shí)，完成對(duì)某個(gè)標(biāo)志字節(jié)改變 ，以便后續(xù)的操作 通過(guò)判斷標(biāo)志字節(jié)的狀態(tài)來(lái)決定進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。 （ 3） DS1302操作程序部分 ： 通過(guò)鍵盤操作可完成對(duì) 時(shí)間，運(yùn)行狀態(tài)路燈工作狀態(tài)的調(diào)整 。 （ 1） LCD1602操作程序部分 ： 顯示時(shí)間信息，控制狀態(tài)信息以及工作狀態(tài) 。 11 4 軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用了目前廣泛使用的 MCS51單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 keilC51作為軟件開(kāi)發(fā)工具，它表達(dá)能力強(qiáng)、可移植性好、便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)可以直接操作計(jì)算機(jī)硬件，對(duì)速度要求不是很高的應(yīng)用場(chǎng)合是一種十分理想的開(kāi)發(fā)工具。繼電器中的線圈在關(guān)斷的瞬間由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的存在，會(huì)產(chǎn)生比原電壓值大多倍的反向電壓，如果沒(méi)有續(xù)流二極管 D2讓 關(guān)斷瞬間保持原電流方向的電流構(gòu)成回路，以消耗線圈中存儲(chǔ)的電能，將會(huì)反向擊穿9015從而可能造成器件損毀?；鶚O電流通過(guò) 9015的放大后，是 9015工作在飽和狀態(tài)，集電極有足夠大的電流可以驅(qū)動(dòng)繼電器的線圈工作，使 U2的 1和 3引腳構(gòu)成的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， 1和 2引腳構(gòu)成的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。如此集電極沒(méi)有電流通過(guò)，所以下面的繼電器線圈和發(fā)光二極管 D3不工作。 設(shè)計(jì)思路： 9015的基極通過(guò)阻值為 AT89S52的 。在此設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)應(yīng)用，選用的 C型號(hào)的 9015。其中引腳 1為發(fā)射極，引腳 2為基極，引腳 3 為集電極。它是一種小電壓 ,小電流 ,小信號(hào)的 PNP 型 硅三 極管 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。它具有 控制系統(tǒng) （又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。綜合考慮下， ADC0832 的使用最合適。同單片機(jī)通訊時(shí)使用的是并行的方式，這樣也對(duì)單片機(jī)的端口占用很大。 關(guān)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇： 通常 使用 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是 ADC0809，它 是帶有 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 。如圖 310 環(huán)境明暗檢測(cè) 模塊電路 次便 現(xiàn) 對(duì) 環(huán)境 明 暗 程度信號(hào)的向模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，最終向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，也就 9 使系統(tǒng)能對(duì)環(huán)境明暗程度信號(hào)間接的進(jìn)行相應(yīng)的分析并處理。所選光敏電阻 GMR1的亮電阻阻值在 2K至 10K之間變化，所以選擇阻值為 10K 的電阻 R8同光敏電阻串聯(lián)連接形成分壓電路。 圖 37 a 光敏電阻的伏安特性 b 光敏電 阻的光電特性圖 c 光敏電阻的光譜特性 （ 3） 光電特性 光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過(guò)的 電流 稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮 電阻 ，常用 ? 100LX? 表示。 2伏安特性 伏安特性曲線用來(lái)描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對(duì)于光敏 器件來(lái)說(shuō)，其光電流隨外加電壓的增大而增大 。光敏電阻在一定的外加 電壓 下，當(dāng)沒(méi)有光照射的時(shí)候，流過(guò)的電流稱為暗電流。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向 電源 的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使 光敏電阻器 的阻值迅速下降。 圖 36 ADC0832操作時(shí)序圖 光敏電阻的 介紹 （ 1） 光敏電阻介紹 光敏電阻 （ photocell，注意：光電池是 photovoltaic cell）又稱光敏電阻器（ photoresistor or lightdependent resistor，后者縮寫為 ldr）或 光導(dǎo)管 （ photoconductor），常用的制作材料為 硫化鎘 ，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。在第 1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。當(dāng)要進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。但由于 DO端與 DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。 芯片接口說(shuō)明： ? CS 片選使能，低電平芯片使能； ? CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用； ? CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用； ? GND 芯片參考 0電位（地）； ? DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制； ? DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出； ? CLK 芯片時(shí)鐘輸入； ? VCC/REF電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 ADC0832引腳分布如圖 35所示。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使 得芯片的模擬電壓輸 6 入在 05V之間。 DS1302 的 7 端分別同單片機(jī)的、 、 相連，同時(shí)在還為它們配置了阻值為 10K 的上拉電阻，能最大程度的保證操作與通訊的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。 BT1 為電壓值 3V 的電池 組 ， 來(lái) 作為 DS1302 的備用電源 。 具體 時(shí)序圖如 圖 33 所示。 控制字總是從最低位開(kāi)始輸出， 在控制字指令輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0 位）開(kāi)始。 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)為 移位寄存器，控制邏輯，晶振，時(shí)鐘和 RAM。 DS1302 工作時(shí)功耗很低 ， 保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW， 其 外部管腳如圖 32所示。 DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信 ， 僅需用到三個(gè)口線 ： RES 復(fù)位 、I/O 數(shù)據(jù)線 和 SCLK 串行時(shí)鐘 。 圖 31 鍵盤電路 計(jì)時(shí) 模塊 計(jì)時(shí)模塊的 軟件 設(shè)計(jì) DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片 ， 內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM 通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信 。 S4 為功能切換鍵，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行模式、時(shí)間調(diào)整模式和退出模式的切換。 K K K K4 分別同 、 、 相連，當(dāng) S S S S5 任意一個(gè)鍵按下時(shí)，同它相連的端口 電壓則被拉低。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN202WINXP 等操作系統(tǒng)。 Keil Keil C51 是 美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容 單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯 3 的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。是目前世界上唯一將 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 805HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等， 2021年又增加了 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然 目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師 以及 致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。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。 (5) 在午夜之后降低 電壓以調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓 。 (3) 通過(guò)按鍵可對(duì)相關(guān)的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同時(shí)間進(jìn)行不同的開(kāi)燈模式。 主要內(nèi)容如下： (1) 利用單片機(jī)，對(duì)整個(gè)路燈系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。近年來(lái)，隨著科技的不 斷發(fā)展，各種路燈控制器也被不斷的研究出來(lái)。 定時(shí)控制則存在著夏冬季白黑晝時(shí)間不同的情況，使得天還沒(méi)黑路燈就開(kāi)，天還沒(méi)亮路燈就滅的情況，大大影響了人們的日常出生活。較高的電壓不僅不能讓負(fù)載設(shè)備更好的工作，而且還會(huì)造成發(fā)熱及過(guò)早損壞，還會(huì)造成不必要的電費(fèi)開(kāi)支。 設(shè)計(jì)的意義 路燈是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家建設(shè)中必需的用電設(shè)備，它在我國(guó)的整體用電量中所占比例巨大，如果通過(guò)節(jié)能裝置對(duì)其進(jìn)行有效控制，就能夠降低電力損耗，達(dá)到節(jié)約能源，降低生產(chǎn)安裝成本，有助于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。伴隨著路燈數(shù)量的急劇增加，照明 系統(tǒng)中所存在的問(wèn)題也日益突出，耗電量大就是其中最為突出的一個(gè)。尤其是在當(dāng)前環(huán)境條件每況愈下的形勢(shì)下，低碳、節(jié)能、環(huán)保越來(lái)越收到人們的重視。 城市亮化作為形象工程的重要組成部分，越來(lái)越被政府所重視，大量的資金投入進(jìn)行建設(shè)和改造，使得我們的城市夜晚變得燈火輝煌，絢麗多彩，但問(wèn) 題也隨之而來(lái)，能耗的逐年攀升，由此產(chǎn)生的某些問(wèn)題亦逐漸顯露出來(lái)。能源問(wèn)題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素，應(yīng)當(dāng)從戰(zhàn)略和全局