【正文】 提供包括秒、分、時(shí)、日、月、年等在內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)間信息，并可對(duì)月末日期、閏年天數(shù)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；它還擁有用于主電源和備份電源的雙電源引腳，在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。通過(guò) NE555 第 3 腳 輸 出的 TTL 平可以直接驅(qū)動(dòng)單片機(jī) I/O 口。 參數(shù)功能特性： ?供應(yīng)電壓 ?輸出電 流 225mA (max) ?上升 /下 降 時(shí)間 100 ns ?供應(yīng)電 流 36 mA 3. 基于 NE555的紅外感應(yīng)設(shè)計(jì) 紅 外對(duì)管原理：直流驅(qū)動(dòng)紅外探測(cè)器電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算電路如下圖所示（圖 22）。 8 腳， (V +) 這是 555個(gè)計(jì)時(shí)器 IC的正電源電壓端。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3 VCC 電壓以下移至 2/3 VCC 以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下 ,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。它通常被接到正電源或忽略不用。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約 200 mA 。 3腳， (輸出 ) 當(dāng)時(shí)間周期開(kāi)始 555 的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少 第二章 系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計(jì) 5 伏的高電位。 2 腳， (觸發(fā)點(diǎn) ) 這個(gè)腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。由于使用靈活、方便，所以 555定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。 表 1是 NE555的極限參數(shù)，不同的封裝形式及不同的生產(chǎn)廠商的器件這些參數(shù)不盡相同，極限參數(shù)是指在不損壞器件 的情況下，廠商保證的界限，并非可以工作的條件，如果超過(guò)某一環(huán)境下使用，其間的安全性將不會(huì)得到保證，這使用中應(yīng)加以注意。 ，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。 綜合以上方案最后確立了各 個(gè)模塊所使用的方案為 中央控制模塊 STC89C52 時(shí)鐘模塊 DS1302 時(shí)鐘芯片 物體檢測(cè)模塊 555 的紅外感應(yīng) 顯示模塊 1602 液晶顯示器 各個(gè)模塊的硬件電路設(shè)計(jì) 物體感應(yīng)模塊設(shè)計(jì) 1. NE555 概述 NE555 是屬于 555 系列的計(jì)時(shí) IC 的其中的一種型號(hào)， 555 系列 IC 的接腳功能第二章 系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計(jì) 4 及運(yùn)用都是相容的，只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而 555 是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí) IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各 種不同頻率之脈沖信號(hào)。 方案二：利用機(jī)械定時(shí)器件， 方案三：利用 555 定時(shí)器組建定時(shí)模塊 555， 555定時(shí)器具有成本低， 性能可靠 等優(yōu)勢(shì)，雖然能夠做到精確定時(shí)但不具備儲(chǔ)存時(shí)間信息的能力。 方案三 ： LCD 液晶顯示， LCD 液晶不但能顯示字符和數(shù)字，而且顯示效果較好，容易編程實(shí)現(xiàn)。 顯示模塊 方案一：數(shù)碼管顯示，由于本題要求實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)時(shí)間、狀態(tài)、和故障 LED燈編號(hào)等，而數(shù)碼管不能顯示字符。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度 。 方案二：采用超聲波感應(yīng)， 超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對(duì)零度），都能輻射紅外線。 物體感應(yīng)模塊 顯示模塊 中 央 控 制 模 塊 時(shí)鐘模塊 物體感 應(yīng)模塊 物體感 應(yīng)模塊 物體感 應(yīng)模塊 按鍵控制模塊 第二章 系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計(jì) 3 方案一： 利用紅外線的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。 方案三：全部采用模擬電路模塊時(shí)間。如圖 21 所示 圖 21 系統(tǒng)整體框圖 方案論證與確立 央控制模塊 方案一：采用單片機(jī)控制，利用利用以 C51系列為核心的單片機(jī)系統(tǒng)控制兩盞 LED 開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，利用單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘與外部中斷能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，且成本較低，適合路燈系統(tǒng)的大規(guī)模建設(shè)。L E D 燈 1L E D 燈 24 02 04 0SABCS ’4 04 04 0M定 位 點(diǎn) 圖 1 路燈布置示意圖（單位： cm） 第二章 系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計(jì) 2 第二章 系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與方案比較論證。 （ 3）系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)。 系統(tǒng)的性能要求及特點(diǎn) 模擬路燈控制 統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到以下功能要求： （ 1）系統(tǒng)有時(shí)鐘 功能，能設(shè)定、顯示開(kāi)關(guān)燈時(shí)間。通過(guò)對(duì) AT89C51單片機(jī)進(jìn)行編程，使用單片機(jī)的兩個(gè)端口分別對(duì)兩只路燈進(jìn)行控制，并設(shè)定不同的開(kāi)燈和關(guān)燈時(shí)間。紅外傳感器部分電路通過(guò)可根據(jù)外界環(huán)境明暗的變化，能夠自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)燈和關(guān)燈。 模擬路燈控制系統(tǒng)是生產(chǎn)生活和城市道路建設(shè)中必備的 系統(tǒng)之一。 隨著人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的訴求越來(lái)越高，以及十城萬(wàn)盞半導(dǎo)體照明工程的啟動(dòng)，我國(guó)基本確定了以 LED 室外照明為主攻方向。為方便廣大市民夜間出行，美化城市環(huán)境，市路燈管理 如果管理不當(dāng) ， 那將會(huì)浪費(fèi)多少能源。 ............................................................................ 2 各個(gè) 模塊的硬件電路設(shè)計(jì) ....................................................................................... 3 物體感應(yīng)模塊設(shè)計(jì) ....................................................................................... 3 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì) .............................................................................................. 5 中央控制模塊設(shè)計(jì) ....................................................................................... 7 顯示模塊設(shè)計(jì) .............................................................................................. 8 硬件系統(tǒng)原理圖 ................................................................................................... 10 第三章 軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 .................................................................................................... 12 ....................................................................................................... 12 ......................................................................................... 12 主程序設(shè)計(jì) ............................................................................................... 12 紅外中斷與查詢子程序設(shè)計(jì) ....................................................................... 12 ...................................................................................... 14 ............................................................................................. 15 總結(jié) .................................................................................................................................. 16 致謝 .................................................................................................................................. 17 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 18 附錄 .................................................................................................................................. 19 第一章 緒論 1 第一章 緒論 概述 城市照明工程作為 城市公共設(shè)施的重要組成部分，對(duì)完善城市功能，改善城市人居環(huán)境，提高人民生活水平發(fā)揮著重要作用。 顯示部分用 LCD液晶顯示，要求能顯示實(shí)時(shí)時(shí)間以及對(duì)路燈設(shè)置的開(kāi)關(guān)燈時(shí)。 以 STC89C51RC 為核心，利用時(shí)鐘控制 LED 燈的開(kāi)關(guān)時(shí)間段，通過(guò)紅外感應(yīng)模塊將物體運(yùn)動(dòng)的信號(hào)通過(guò) 555 的 TTL高低電平輸入單片機(jī)，并通過(guò)三紅外線輸入的情況判斷物體運(yùn)行方向，再控制 LED 燈的開(kāi)關(guān)情況。闡述了基于單片機(jī)模擬路燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)思想、方法及過(guò)程?？刂葡到y(tǒng)采用定時(shí)器設(shè)定時(shí)鐘功能，設(shè)定、顯示開(kāi)關(guān)燈時(shí)間；用 了基于 555為核心的紅外 傳感器檢測(cè)物體的定位 。 瀘 州 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 模擬路燈控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名 所 在 系 班 級(jí) 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 2021 年 11 月 15 日 摘要 I 摘要 本作品是具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行可靠、使用維護(hù)方便的照明控制系統(tǒng)，為城市路燈現(xiàn)代化提供了一些參考方案。系統(tǒng)采用 STC 單片機(jī)為核心的最小系統(tǒng)板，設(shè)計(jì)了模擬路燈控制系統(tǒng)。 路燈單元控制系統(tǒng)采用恒流源供電，具有輸出功率 調(diào)整功能，并能定時(shí)調(diào)整功率。該模擬控制系統(tǒng)，能有效的節(jié)約能源，減少照燈具的損耗。并完成四方面的功能：時(shí)間設(shè)定功能，環(huán)境明暗判斷，獨(dú)立控制功能，交通條件控制功能。 關(guān)鍵詞： STC89C51 單片機(jī) 紅外傳感器 1602 液晶顯示器 DS1302 NE555 目錄 II 目錄 第一章 緒論 ........................................................................................................................ 1 ....................................................................................................................... 1 系統(tǒng)的性能要求及特點(diǎn) .......................................................................................... 1 第二章 系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................... 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與方案比較論證。近年來(lái)，隨著城區(qū)總面積的不斷擴(kuò)大，道路照明設(shè)施也隨著變化。路燈管理的方便性和路燈節(jié)能對(duì)一個(gè)城市而言非常重要。其中， LED 路燈備受矚目，被政府視為推動(dòng)照明應(yīng)用市場(chǎng)的重要切入點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求，我們以單片機(jī)為中心，通過(guò) AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈定時(shí)開(kāi)關(guān)及時(shí)間顯示的控制。紅外傳感器可以接收物體在一定范圍內(nèi)發(fā)出的紅外線，因此，將紅外傳感器置于適當(dāng)位置，便可實(shí)現(xiàn)燈依次點(diǎn)亮的控制。最終，達(dá)到所要求設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)。 （ 2）系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈。 （ 4）系統(tǒng)能控制兩盞路燈的開(kāi)燈和關(guān)燈時(shí)間。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 根據(jù)題目要求，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，參