單片機控制的模擬路燈控制系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-05 10:47本頁面
【正文】 :1，相比較而言，LED功耗更低。 鍵盤輸入控制模塊比較論證：方案一：采用觸摸屏液晶顯示按鍵輸入控制。但同時價格昂貴，易損壞，維護量工作大。同時，自己制作的矩陣式鍵盤，方便耐用，原理簡單，檢修容易。 環(huán)境明暗路燈控制模塊比較論證：方案一：在電子城購買光敏傳感器。但市面上的傳感器質(zhì)量參差不齊，質(zhì)量好的傳感器又價格高昂，價格低的傳感器測量準確度又沒有保證。該傳感器以光敏電阻為主要元件，利用其在環(huán)境明暗不同情況下的分壓不同，給單片機以不同反饋，實現(xiàn)開關(guān)燈控制，本方案對路燈實時控制，控制靈活，體現(xiàn)人性化設(shè)計。 交通情況路燈控制模塊比較論證：方案一：采用碰撞開關(guān)。有一定破壞性。超聲波測距模組通過超聲波的渡越時間法，通過不斷發(fā)射超聲波，不斷感知超聲波，可以比較準確的感知移動物體的位置，實現(xiàn)車來燈亮，車走燈滅。方案三：采用自己制作的光電傳感器。為減少開支提高性價比，選擇方案三。放音時間只有20秒，只能進行簡單的放音，不能滿足報警的要求。方案三：自己焊接外圍聲光報警模塊，自己焊接報警模組，聲光報警方式靈活，且僅利用單片機的一個或兩個端口，就可實現(xiàn)報警動作。 恒流源模塊比較論證：方案一：購買現(xiàn)成的恒流源，電流穩(wěn)定；但價格昂貴。直流電壓輸入，經(jīng)LM2575ADJ和LM393構(gòu)成反饋回路，輸出恒定電流，通過對回路中的可調(diào)電阻調(diào)節(jié)輸出電流的大小。方案三：用LM358制作PWM恒流驅(qū)動。方案電路連接簡單，控制靈活，合理充分地利用了開發(fā)板資源。系統(tǒng)需要的各個模塊，我們盡量選用自己制作，而避免購買市場現(xiàn)成的模組。經(jīng)過仔細的方案論證和分析，我們確定的最終方案如下：支路控制及單元控制器：SPCE061A單片機顯示模塊：自制LED數(shù)碼管顯示鍵盤輸入控制模塊：自制4*4矩陣式鍵盤環(huán)境明暗路燈控制模塊：自制光敏傳感器交通情況路燈控制模塊：自制光電傳感器驅(qū)動電源模塊：自制恒流驅(qū)動電源聲光報警模塊：自制聲光報警模塊2 理論分析與設(shè)計 系統(tǒng)整體設(shè)計：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 單元硬件設(shè)計： 鍵盤輸入控制電路設(shè)計對于鍵盤輸入設(shè)計，我們采用矩陣式，這樣對于同樣的端口，矩陣鍵盤多了一倍的按鍵，易于通過多余的按鍵實現(xiàn)擴展功能的實現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計需求，我們設(shè)計的矩陣鍵盤原理圖如圖2所示，矩陣鍵盤功能圖如圖3所示。主要原理圖如圖4所示，圖4 數(shù)碼管顯示原理圖 光敏傳感器電路設(shè)計自制光敏傳感器原理圖如圖5所示，LDR是暗阻≥47K的光敏電阻。而當無光時，Signal＝VCC*(LDR/(LDR+(R1//R2))).由于LDR和R1//R1近似相等，Signal也約等于VCC/2。 圖5 光敏傳感器原理圖 光電傳感器電路設(shè)計圖6 光電傳感器原理圖圖7 光電傳感器的位置自制光電傳感器如圖6所示，光電開關(guān)導(dǎo)通后，Signal輸出電平近似為零，LED不亮，此時對應(yīng)公路上有車輛經(jīng)過；若光電開關(guān)沒有導(dǎo)通，Signal輸出電平為高電平，LED點亮，此時對應(yīng)公路沒有車輛經(jīng)過。經(jīng)測試得知，LED1的正常工作電壓約為2V，額定電流約為50mA，則串聯(lián)電阻阻值R＝（U2）/（50/1000）＝60Ω。恒流源部分為負載LED提供恒定電流的同時，整體作為反饋回路，為單片機提供電壓采集端口，構(gòu)建“電
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