#智能路灯控制系统

1、设计的任务和要求设计并制作一套智能路灯控制系统。控制系统结构如图 1所示LED 灯1LED 灯2图1 路灯控制系统示意图基本要求 1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条 支路按时开灯和关灯。2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 5）当路灯出现故障时 灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号， 并显示有故障路灯的地址编号。二. 路灯控制系统基本原理本设计是基于 STC 单片机的智能路灯控制系统，由电源电路、单片机控制 模块、光控电路、红外遥控与检测、液晶显示六个模块组成。单片机通过光控 电路来检测环境亮度

2、控制总的路灯开关，在设定灯开的时间段内，如果没有人 或车通过时，电路的分开关元件处于断开状态，路灯不亮；当通过红外检测系 统检测到有人或车通过时，电路的分开关元件闭合，路灯形成通路，路灯亮。 同时通过 A/D 转换芯片把灯的亮度的模拟信号转变成数字信号传送给单片机， 单片机输出控制信号又通过 D/A 转换芯片来调节路灯的明暗。光敏电阻监控路 灯的好坏，当路灯坏了光敏电阻就会返回一个信号给单片机，让单片机驱动蜂 鸣器报警，并由显示屏显示哪个灯坏了。整个设计应用单片机和硬件组合来对 系统进行控制，设计简单，成本低，稳定性好。根据题目基本要求，设计任务主要完成单片机AT89C51对光学传感器传输的信

3、号进行处理，从而控制路灯的亮与灭，同时对行程中的有关数据进行处理 并显示，并在此过程中如果出现故障 灯不亮）时则发出声光报警。为完成相应 功能，系统可以划分为以下几个基本部分：单片机、光敏监测电路、信息显 示、声光报警电路、 A/D转换、时钟控制电路。 如图 1 所示）时钟存储单元/ 17交通情况监测光敏检测电路图2 系统设计框图示意图四、硬件设计1、AT89C51最小系统板AT89C51最小系统板电路图图3最小系统电路图2、光控制电路 用光敏电阻作光电开关电路，其灵敏度相当高。由单片机处理光信号，照 度较低时，单片机控制电路导通；当有一定照度的光照射时，光敏电阻阻值变 小，单片机控制电路断开

4、，实现功能 ./ 17图4光控制电路图3、电源电路 根据整机要求， 电源电路应为信号产生电路提供 5V电压，其中 5V电压需 要 稳压输出，为此选用了 7815 ， 7915 两种三端集成稳压器，这种三端固定 电压输 出式集成稳压器，使用简单，价格较低，且因为内部具有过压过流保 护， 路， 示。使整机 的电源电路稳定，性能可靠。外接 9V交流电输入，经绝对值电 然后滤波通过 7805，7905产生 5V的直流电压。电源部分电路图如图5所V+U04、显示电路8 位 I O 口控多位 LED显示时，常将所有位的段选线并联在一起，由一个 制，而共阴极点或共阳极点分别由另一个 8位 IO口控制；也可采

5、用并行扩展 口构成显示电路。 如图 6 所示）/ 17图 6 数码管显示电路图5、路灯故障检测 采用光敏二极管检测路灯的开灯与关灯，然后将信号传送到单片机，由单 片机程序控制蜂鸣器发出报警声。在实验板上装一个蜂鸣器，利用单片机控制 声光。图 8 LED 恒流源电路图图 7 声光报警电路6、LED恒流源采用 W7805提供 5V 的直流稳压电源。如图八所示五、软件设计本软件设计的程序设计包括判断各个按钮按下之后能够实现什么功能，判 断开灯关灯的时间。其中，动态显示是在中断子程序中进行的，每一次中断的 时间为 1MS，每中断一次扫描一次，实现动态显示。正常走时的动态显示是在 T0 中断中进行动态扫

6、描的，设置开灯关灯的时间是在 T1 中断中进行动态扫描/ 17的主程序流程图为：系统软件设计采用模块化思想，主要由单片机完成，实现LED 显示、数据转换和存储。系统软件设计主要由故障检测程序、路灯执行时间、环境光控制 路灯亮灭等子程序组成。其中，路灯执行开关时间和环境决定路灯亮灭流程图 下图所示。/ 176 / 17主程序清单：ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP YIDONGORG 000BHAJMP INTT0ORG 0030H MAIN:NOP 。系统赋初值 SDISP1:CLR P2.0CLR CJB P3.1,SDISP1NOPACALL KEYSCAN M

7、OV A,40HCJNE A,#06H,SDISP1N SDISP1N:JNC SDISP1MOV 30H,40HSETB P3.1SDISP2:MOV P2,#0FFHCLR P2.1CLR CJB P3.1,SDISP2NOPACALL KEYSCAN MOV A,40HCJNE A,#0AH,SDISP2NSDISP2N: JNCSDISP2MOV 31H,40HSETB P3.1SDISP3: MOV P2,#0FFHCLR P2.2CLR CJB P3.1,SDISP3NOPACALL KEYSCANMOV A,40HCJNE A,#06H,SDISP3NSDISP3N:JNC SD

8、ISP3MOV 32H,40HSETB P3.1SDISP4:MOV P2,#0FFHCLR P2.3CLR CJB P3.1,SDISP4NOPACALL KEYSCANMOV A,40HCJNE A,#0AH,SDISP4NSDISP4N:JNC SDISP4MOV 33H,40HSETB P3.1SDISP5:MOV P2,#0FFHCLR P2.0CLR CJB P3.1,SDISP5NOPACALL KEYSCANMOV A,40HCJNE A,#06H,SDISP5NSDISP5N:JNC SDISP5MOV 35H,40HSETB P3.1SDISP6:MOV P2,#0FFHC

9、LR P2.1CLR CJB P3.1,SDISP6NOPACALL KEYSCANMOV A,40H/ 17CJNE A,#0AH,SDISP6NSDISP6N:JNC SDISP6MOV 36H,40HSETB P3.1SDISP7:MOV P2,#0FFHCLRP2.2SETBP2.1CLRCJBP3.1,SDISP7NOPACALLKEYSCANMOVA,40HCJNE A,#06H,SDISP7NSDISP7N:JNC SDISP7MOV37H,40HSETBP3.1SDISP8:MOVP2,#0FFHCLRP2.3SETBP2.2CLRCJBP3.1,SDISP8NOPACALLK

10、EYSCANMOVA,40HCJNE A,#0AH,SDISP8NSDISP8N:JNC SDISP8MOV38H,40HSETBP3.1SDISP9:MOVP2,#0FFHCLRP2.0CLRCJBP3.1,SDISP9NOPACALLKEYSCANMOVA,40HCJNE A,#06H,SDISP9NSDISP9N:JNC SDISP9MOV3AH,40HSETBP3.1SDISPA:MOVP2,#0FFHCLRP2.1CLRCJBP3.1,SDISPANOP/ 17ACALL KEYSCANMOV A,40HCJNE A,#0AH,SDISPAN SDISPAN:JNC SDISPAMO

11、V 3BH,40HSETB P3.1 SDISPB:MOV P2,#0FFHCLR P2.2CLR CJB P3.1,SDISPBNOPACALL KEYSCANMOV A,40HCJNE A,#06H,SDISPBN SDISPBN:JNC SDISPBMOV 3CH,40HSETB P3.1SDISPC:MOV P2,#0FFHCLR P2.3CLR CJB P3.1,SDISPCNOPACALL KEYSCANMOV A,40HCJNE A,#0AH,SDISPCN SDISPCN:JNC SDISPCMOV 3DH,40HSETB P3.1MOV TMOD,#01HMOVTH0,#3C

12、HMOVTL0,#0B0HSETB EASETB ET0SETB EX0SETB IT0MOV R5,#14HMOV P2,#0FFHMOV 34H,#00HMOV 39H,#00HMOV 3EH,#00HLOOP1:JNB P3.5,LOOP2ACALLJUDGE3LOOP2:MOVR4,#3AHSETB TR0/ 17ACALL DISPLAYAJMP LOOP1 键盘扫描程序KEYSCAN:MOV P1,#0FFHCLRP1.4MOVA,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJZNOKEY1LCALLDELY10MSMOVA,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJZNOKEY1MO

13、VA,P1ANLA,#0FHCJNEA,#0EH,NK1MOV40H,#1LJMPDK1NK1:CJNEA,#0DH,NK2MOV40H,#4LJMPDK1NK2:CJNE A,#0BH,NK3MOV40H,#7LJMPDK1NK3:CJNE A,#07H,NK4MOV40H,#14LJMPDK1NK4:NOPDK1:MOVA,40HMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOVP0,ADK1A:MOV A,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJNZDK1ARETNOKEY1:MOV P1,#0FFHCLRP1.5MOVA,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJZNOK

14、EY2/ 17LCALL DELY10MSMOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY2MOV A,P1ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK5 MOV 40H,#2LJMP DK2NK5: CJNE A,#0DH,NK6MOV 40H,#5LJMP DK2NK6: CJNE A,#0BH,NK7MOV 40H,#8LJMP DK2NK7: CJNE A,#07H,NK8MOV 40H,#0LJMP DK2NK8: NOPDK2: MOV A,40HMOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,ADK2A: MOV A,P1A

15、NL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK2ARETNOKEY2:MOV P1,#0FFHCLR P1.6MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY3LCALL DELY10MSMOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY3MOV A,P1ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK9 MOV 40H,#3/ 17LJMP DK3NK9:CJNE A,#0DH,NK10MOV40H,#6LJMPDK3NK10:CJNE A,#0BH,NK11MOV40H,#9LJMPDK3NK11:CJNE A,#07H,NK12MOV4

16、0H,#15LJMPDK3NK12:NOPDK3:MOVA,40HMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOVP0,ADK3A:MOV A,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJNZDK3ARETNOKEY3:MOV P1,#0FFHCLRP1.7MOVA,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJZNOKEY4LCALLDELY10MSMOVA,P1ANLA,#0FHXRLA,#0FHJZNOKEY4MOVA,P1ANLA,#0FHCJNEA,#0EH,NK13MOV40H,#10LJMPDK4NK13:CJNE A,#0DH,NK14MOV40H,#11LJMPDK4

17、NK14:CJNE A,#0BH,NK15MOV40H,#12LJMPDK4NK15:CJNE A,#07H,NK16MOV40H,#13/ 17NOKEY4: LJMP 。时钟功能 INTT0: PUSH PUSH CLR CLR MOV ADD MOV MOV ADDC MOV SETB DJNZ ADDSS: MOV MOV ACALL MOV CLR CJNE ADDMM: JC ACALL MOV ACALL MOV CLR CJNEKEYSCANADDOUT: JC OUTT0 ACALL OUTT0:POP PSW POP SETB RETIACCCLR0ET0LJMP DK4N

18、K16: NOPDK4:MOV A,40HMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,ADK4A:MOV A,P3ANLA,#0FHXRLA,#0FHJNZDK4ARETACCPSW ET0 TR0 A,#0B7H A,TL0 TL0,A A,#3CH A,TH0 TH0,A TR0R5, OUTT0 R5,#14HR0,#3CH ADD1A,R3 C A,#60H,ADDMM OUTT0CLR0 R0,#3AH ADD1 A,R3 C A,#60H,ADDOUT/ 17。加 1 子 程 序ADD1: MOV A,R0INCR0SWAP AORLA,R0ADDA,#0

19、1HDAAMOVR3,AANLA,#0FHMOVR0,AMOVA,R3DECR0SWAP AANLA,#0FHMOVR0,AACALLJUDGE1ACALLJUDGE2RET。判断亮灯及灭灯JUDGE1:MOV A,3DHCJNE A,33H,EXIT1MOV A,3CHCJNE A,32H,EXIT1MOV A,3BHCJNE A,31H,EXIT1MOV A,3AHCJNE A,30H,EXIT1JB P3.5,EXIT1 ACALL ACTION1EXIT1:NOPRETACTION1:CLR P3.7CLR P3.6RETJUDGE2:MOV A,3DHCJNE A,38H,EXIT2

20、MOV A,3CHCJNE A,37H,EXIT2MOV A,3BHCJNE A,36H,EXIT2MOV A,3AHCJNE A,35H,EXIT2JB P3.5,EXIT2ACALL ACTION2/ 17EXIT2:NOPRETACTION2:SETB P3.7 SETB P3.6 RETJUDGE3:CLR P3.7CLRP3.6JNBP3.5,EXIT12SETBP3.7SETBP3.6EXIT12:RET。对计时单元清零CLR0: CLRAMOVR0,AINCR0MOVR0,ARETDELY10MS:MOV R6,#10D1: MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,D1

21、RETTABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H 。数码管显示DISPLAY:MOV R2,#0FEHPLAY: MOV A,R4MOVR1,AMOV A,R2MOVP2,AMOVA,R1ANLA,#0FHMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MSINCR4MOVA,R2JNBACC.4,ENDOUTRL AMOVR2,AAJMPPLAYENDOUT: SETB P2.0SETBP2.1/ 17SETB P2.2SETB P2.3RET。 1 毫秒延时程序，DL1MS: MOV R6,#08HDL1:DL2:MOV R7,#10HDJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RETDELAY:MOV R0,#0FFHEND六、结论本文设计了一个智能路灯控制系统，该控制系统包括 1 个支路控制器和 2 个单元控制器。本系统支路控制器和单元控制器均采用 AT89C51单片机。该系统具体完成的功能包括：支路控制器有时钟功能、能根据环境明暗变 化