基于51单片机的智能路灯控制器的设计与实现

编号：毕业设(论文题

目：

基于51片机的智能路灯控制器的计与实现院系

机电工程学院专

业：

电气工程及其自动化学生姓名：学

号：指导教师单位：电气程及其自动化系姓职

名：称：究

究计究发第1页共2页摘

要当今社会，是一个经济和科技高速发展的社会。随着经济和科技的高速发展，城市的建设也在快速发展。城市的基础设施也不断地与科技化、信息化、智能化和自动化接轨。城市照明系统是城市基础设施不可缺少的一部分。城市路灯照明系统能够发挥其作用，主要是靠路灯控制器的控制。于是，各种各样的路灯控制器就应运而生了。目前，由于单片机具有集成度高，处理能力强，扩展能力强，可靠性高，结构简单和价格低廉等优点，它已被广泛应用到各行各业当中。近年来随着计算机在各个领域的广泛应用片机技术正在不断的进步片机技术在各个领域中起着无可替代的作用。尤其是在和控制有关的领域中，单片机技术提高了产品的智能化程度和技术水平，也降低了产品成本现在市场上的很多智能化产品和控制类系统基本都是以单片机技术为核心的。因此，采用单片机技术来实现路灯的智能控制是一个非常可行的方法。本文介绍了一个采用MCS-51系列单片机相关的光电检测设备以及继电设备设计的智能路灯控制器系统。本系统实现了能根据实际光线的强度来通过单片机I/O口自动控制路灯开/关的功能。本系统还具有手动操作的功能。本系统采用芯片和光敏电阻组成光电检测电路，实现对实际光照强度的检测，并传送电平信号到单片机。单片机通过对该电平信息进行运算，处理后，将输出信号传送给继电器执行电路，从而达到对路灯开关的自动控制。本系统结构简单，性能稳定，实用性强，实现了路灯的智能控制，非常具有可行性。关键词：路灯；光电检测；单片机第2页共2页Abstractsociety,isaoftechnologicalsociety.thedevelopedofandtechnological,urbanconstructiondevelopedrapidly.Theinfrastructurebeenwiththetechnology,information,intelligenceautomationlightingsystemofurban.Citylightingsystemcanrole,ismainlybytheThus,ofcameintoAtpresent,dueMCUtheadvantagesofreliabilitystructure,costadvantagesetc,ithaswidelyappliedtoofthecomputerwasappliedfieldsinyears,MCUconstantlyprogress.MCUheareasaboutthetechnologynotimproveintelligentizetechnicalofbutalsoreduceNowtheMCUtechnologybasicallycoreofmanyintelligentproductsonthemarketcontrolTherefore,adoptthemicrocontrollertechnologyachieveintelligentcontrolofisaveryfeasiblemethod.articleaintelligentsystemwhichdesignedsinglechipofphotoelectricdetectionrelayequipment.ThesystemoftotheactualintensityoflightMCUI/Ocontrolstreetlightson/offThealsohasthefunctionofthechipresistancedetectiontheonlightsendsignalstoMCU.Aftertheprocessinginformation,ittransfersthesignaltorelaycircuit,theofthestreetlights/offKeyStreetlight;detection;MCU

桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸目录............................................................................................................................

第页共页错误！定义书签。1

.............................................................................................................................................................

21.1课题背景

....................................................................................................................................................

21.2课题研究的目的与意义1.3设计的主要任务与要求

................................................................................................................................................................................................................................................

221.4单片机概述

...............................................................................................................................................

21.5本文内容安排

...........................................................................................................................................

32设方论与器选2.1光电检测电路部分设计方案论证

..........................................................................................................................................................................................................

442.2路灯控制执行电路部分设计方案论证

...........................................................................................

42.3系统的总设计思路

.................................................................................................................................

42.4元器件选取........................................................................................................................52.4.1ATC89C51芯片介......................................................................................................52.4.2NE555芯片介............................................................................................................92.4.3光敏电阻介.............................................................................................................112.4.4继电器介.................................................................................................................142.5本章小结..........................................................................................................................163系的件计

..........................................................................................................173.1光电检测电路的设计......................................................................................................173.2单片机控制电路的设计..................................................................................................3.3继电器执行电路的设计..................................................................................................3.4系统的仿真原理图..........................................................................................................203.5系统的总电路原理图......................................................................................................213.6系统仿真原理图和电气原理图的绘制..........................................................................223.7本章小结..........................................................................................................................244系的件计

..........................................................................................................264.1系统程序的设计..............................................................................................................4.2系统的程序编写..............................................................................................................4.3本章小结..........................................................................................错误未定义签。5系硬的作系的试

..............................................................................5.1系统硬件的制作..............................................................................................................5.2系统硬件部分的调试......................................................................................................295.3系统软件部分的调试......................................................................................................30桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共页5.3本章小结..........................................................................................................................306

.................................................................................................................................31辞

....................................................................................................................................32

...............................................................................................................................33录

....................................................................................................................................34桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页自从我国加入世贸组织WTO）之后，为了创造一个良好的投资环境，建设一个美好的国际化现代化城市，更好的与国际接轨，全国各大城市都加快了市政建设的脚步，交通也蓬勃发展，因此装饰城市美丽夜景的路灯工程也正在快速发展。城市的路灯照明系统是城市基础设施不可缺少更是无可替代的一个重要的部分它起到装饰城市夜景，照亮道路和街道，减少交通事故和一些街头犯罪等作用。路灯照明系统能够正常的发挥作用，靠的就是路灯自动控制系统。路灯的控制方式有很多，传统的控制方式是靠管理人员手动控制路灯的开启和关闭。这会导致很多不稳定因素，而且大量浪费人力资源，增加维护和管理成本，有时还造成能量浪费。本文介绍的智能路灯控制系统是采用系列单片机和相关的光电检测设备以及继电器设备来设计的。本系统能根据实际光线强度来自动控制路灯的开关并能够在特殊情况下手动操作着城市对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测和维修的实时性要求的不断提高，可以通过51系列单片机的可编程来控制口实现路灯控制系统的智能化，达到节能，自动控制的目的。避免了传统路灯控制系统电路对能源的浪费，路灯的自动控制更方便了维护人员的管理。本系统操作简单，实用性强，扩展功能也强，具有很好的发展前景。桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页11.1课题背景在我国加入国际贸易组织WTO以后，随着我国经济和科技的不断发展，与世界上其他国家的交流和贸易越来越频繁。为了更好的与国际接轨，并吸引更多的外资企业的投资，我国各大城市都在想法设法地把它建设成一个现代化的大都市。于是，各城市的基础设施都在不断地进步和发展城市的路灯照明系统是城市基础设施非常重要的一部分，它直接体现了该城市现代化程度和智能化水平。随着市民生活水平的不断提高，他们对生活水平的要求也不断提高。夜晚时分，人们在结束一天的工作之后，喜欢在城市的街道漫步赏城市的美丽夜景市的路灯照明系统起到了装饰城市夜景的作用。如此庞大的路灯照明系统，需要一个即实用，成本又低的控制系统来控制。于是，一个智能路灯控制系统就应运而生。1.2课题研究的目的与意义利用单片机光电检测设备和继电器设备来设计一个能够根据实际光照强度来自动控制路灯开/的智能路灯控制器，并具有手动控制的功能。该控制器具有结构简单、操作方便、实用性强、成本低廉等优点，具有很大的研究和发展空间。1.3设计的主要任务与要求本毕业设计题目为《基51片机的智能路灯控制器的设计与实现设计的任务是以路灯作为控制对象，完成硬件系统和程序模块的设计，实现能根据实际光强度来通过单片机控制继电器执行电路来控制路灯的开关并能进行手动控制属于软硬件结合的设计。其中硬件部分包括以下几个部分：单片机控制电路，光电检测电路，继电器执行电路。软件部分主要包括光电检测、路灯控制和执行三个程序模块。1.4单片机概述单片机又称单片微控制器，其基本结构是将微型计算机的基本功能部件：中央处理机（CPU储器输入接口、输出接口、定时器计数器、终端系统等全部集成在一个半导体芯片上。单片机子在机构上的设计，在硬件、指令系统及力等方面都有独到之处，具有较强而有效的控制功能。一块单片机就是具有一定规模的微型计算机，再加上必要的外围器件再赋予它特定的程它便可构成一个最小的整的微型计算机硬件系统。单片机的使用要求用户熟悉其芯片的内部结构和相应的指令系统以及其他一些集成电路设计技术和系统设计所需要的理论知识。在不同的程序控制下，就能使该芯片实现不同的功能。[1]桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页单片机的功能有很多，如比较器；模/模转换器PWM各种各样的接口LCD驱动；存储器等等。它具有以下几个应用特点：具有较高的性能价格比体积小，可靠性高；控制功能强；使用方便、容易产品化。由于单片机的以上特点，它的应用领域不断扩大，除了在工业控制、智能化仪器仪表、通信、家用电器等领域应用外，在智能化、高档电子玩具产品中也大量采用单片机作为核心控制部件。可以毫不夸张地说，凡是想得到的地方，单片机都可以用得上。单片机经过1、、3、代的发展，目前正朝着高集成度、低功耗、低电压、多功能和多品种方向发展。MCS-51系列单片是多种单片机中的一种，由于它们都是基于内核发展起来的，所以统称51单片机，而本次设计就是基于单片机完成的。1.5本文内容安排本文共分为六章，内容分别为第一章绪论、第二章设计方案论证与元器件选取、第三章系统的硬件设计、第四章系统的软件设计、第五章系统硬件的制作及系统的调试、第六章结论。第一章绪论部分主要介绍了本次毕业设计的课题背景、课题研究的目的与意义、概述了单片机系统的基本原理知识。第二章介绍了光电检测电路部分和路灯控制执行电路的设计方案论证以及元器件的选取。第三章系统硬件设计部分就各个功能部分的设计原理和电路进行了分析最后对本章内容进行了小结。第四章对软件部分的设计进行了分析并画出了程序流程图，编写了系统的程序部分，最后小结了本章内容。第五章介绍了系统硬件的制作过程、硬件部分调试和软件部分的调试，最后对本章内容进行了小结。第六章是结论部分，对本文内容进行一个总结。桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页2

2.1光电检测电路部分设计方案论证方案一：使用光敏电阻与电源相连，通过上拉电阻给单片机输入信号，并进行相应的后续程序操作。方案二：使用光敏电阻NE555外加电阻电容组成施密特触发器，提供给单片机输入传感信号。由于方案一提供的输入信号对环境的要求相对来说较高难以实现且不符合系统在现实生活中的实用性等原则，故选取方案二。2.2路灯控制执行电路部分设计方案论证方案一：由单片机端口对相应电路进行操作；方案二：由单片机对后续的执行元件进行操作，如继电器等相关的执行元件。由于方案二使用继电器等相关执行元件元件，使系统的设计更接近于实际应用。在实际应用中，系统是由电子电路→电气电路的控制，使用继电器等可使系统的现实性大大增加。2.3系统的总设计思路为了达到基于51单片机的智能路灯控制器的设计和实现的目的，经过了多次的尝试和分析，得到了以下设计思路。首先是采用光敏电阻NE555组成施密特触发器，当光照很强时，施密特触发器输出一个高电平到单片机，然后单片机输出一个电平驱动继电器执行电路，控制继电器的动作使路灯关闭。这里采用一盏的台灯模拟路灯反之，当光照很弱时，施密特触发器输出一个低电平到单片机，然后单片机输出一个相反的电平驱动继电器执行电路，控制继电器动作使路灯开启。还包括手动控制继电器来控制路灯的开关。总设计思路原理框图如图2.1示。桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页图2.1总计思路原理框图2.4元器件选取为了完成本系统的设计，考虑到使用施密特触发器来实现对实际光照强度的检测，然后发送电平信号到单片机，再经过单片机运算、处理后输出电平信号控制继电器来实现对路灯的自动控制。此设计方法主要用到了AT89C51单片机、NE555芯片、光敏电阻和继电器，下面分别对各元器件进行介绍。2.4.1ATC89C51芯片介绍是一种带4KB存储器（ErasableOnlyMemory的低电压、高能CMOS8位微处理器俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除

1000次。该单片机采用ATMEL高密度非易丢失存储器制造技术制造，与具有工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将一个多功能

8位CPU和闪烁存储器集成在单个芯片中，

ATMEL的是一种高效的微控制器。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性很高且价格低廉的方案。1AT89C51的主要特性

[11]·与兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命：/循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24MHz桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程线·两个16位定时器/数器·个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路

第页共37页·振荡器特性：和XTAL2分别是反向放大器的输入和输出。这个反向放大器可以配置为片内振荡器。也可以采用石晶振荡和陶瓷振荡。如果采用外部时钟源驱动器件，应不接。有余输入到内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽没有任何要求，但必须保证脉冲的高低电平在所要求的宽度。·芯片擦除：整个阵列和三个锁定位的电擦除可以通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平来完成。在芯片擦操作过程中，代码阵列全被写1并且在任何非空存储字节被重复编程以前，2ATC89C51引脚说明

该操作必须被执行。ATC89C51单片机采用40脚双列直插式封装，其引脚图如图

2.2所示：图2.2AT89C51引图下面我们对各引脚分别加以说明：桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页：供电电压。GND：接地。P0口口为一个位漏极开路双向I/O口，每脚可以吸收8TTL门电流。当口的管脚第一次写1时被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，口输出原码，此时P0外部必须加上拉电阻。P1口P1口是一个内部提供上拉电阻的

8位双向I/O口P1口缓冲器能够接收输出4TTL门电流。口管脚写入1后，被内部上拉电阻拉高，可以用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉电阻的缘故。在编程和校验时，P1口就作为第八位地址接收。P2口P2口为一个内部提供上拉电阻的

8位双向I/O口P2口缓冲器可以接收，输出个门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉电阻的缘故。口当用于外部程序存储器或

16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，

P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口口管脚是个带内部上拉电阻的双向

I/O口以接收输出个TTL门电流。当口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于内上拉的缘故。P3口也可作为的一些特殊功能口，如表表P3口管脚功能

2.1所示：口管脚

备选功能RXD（串行输入口）（串行输出口）0（外部中断）（外部中断）（记时器外部输入）（记时器外部输入）（外部数据存储器写选通）（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。CCCC桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页RST复位输入。当振荡器复位器件时，要保持平时间。

RST脚两个机器周期的高电PROG：当访问外部存器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，

ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的

。因此它可用作对外部输出的脉冲或者用于定时目的。然而需要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如果想禁止的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才会起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态

ALE禁止，置位无效。PSEN

：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期有两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，两次有效的将不会出现。

PSEN信号/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器0000H-FFFFH不管是否有内部程序存储器。注意加密方式时，EA内部锁定为RESET当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在12V编程电源（

编程期间，此引脚也用于施加：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。：来自反向振荡器的输出。3ATC89C51的低功耗模式①时钟停止模式静态设计使时钟频率可以降至

（停止。当振荡器停止振荡时，和SFR的值保持不变。该模式允许逐步应用并可以将时钟频率降至任意值以实现系统功耗的降低。如果要实现最低功耗则建议使用掉电模式。②空闲模式空闲模式即CPU进入睡眠状态，但片内的外围电路仍然保持工作状态。正常操作模式的最后一条指令执行进入空闲模式。在空闲模式下CPU内容片内RAM和所有SFR保持原来的值。任何被使能的中断（此时，程序从中断服务器处恢复并继续执行或硬件复位(与上电复位使用相同的方启动处理器式。

)均终止空先模③掉电模式为了进一步的降低功耗，通过软件可实现掉电模式。该模式中，振荡器停振并且在最后一条指令进入掉电模式。降到

2.0V时，片内和SFR保持原值，在退出掉电模式之前V必须升至规定的最低操作电压。硬件复位或外部中断均可结束掉电模式。硬件复位使所有的

SFR重新设置，CCCC桂林电子技大学毕业设计（论）报告用纸

第页共37页但不改变片内的值部中断允许SFR和片内RAM都保持原来的值。WUPD使能或禁止通过外部中断唤醒掉电。要正确退出掉电模式。在

V恢复到正常操作电压范围之后，复位或外部中断开始执行并且要保持足够长的时间按（通常小于）以使振荡器重新启动并稳定下来。使用外部中断退出掉电模式时，INT0和必须使能且配置为电平触发，将管脚电平拉低使振荡器重新启动，退出掉电模式之后将管脚恢复为高电平。一旦中断被响应，之后所执行的是进入掉电模式指令的后一条指令。2.4.2NE555芯片介绍NE555定时器大约在1971

由SigneticsCorporation发布，在当时是唯一一种非常快速且商业化的定时器，在此后的30

非常普遍地被使用，且延伸出许多的应用电尽管近CMOS技术版本的定时器如MOTOROLA的MC1455已被大

的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版在功能上有部份的改善，但其接脚功能并没变化，所以到目前都可直接的代用。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同，其价格也不同，其稳定度、功耗、可产生的振荡频率也不大相同；而是一个用途很广且相当普遍的定时器，只需要少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。（1）NE555的特点NE555具有以下特点：只需要简单的电阻器电容器即可完成特定的振荡延时作用延时范围极广，可有几微秒至几小时之久。它的操作电源范围非常大，可TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。（2）NE555引脚说明图2.3和图2.4分别是NE555的引脚图和内部功能框图。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页图2.3NE555的脚图2.4NE555内部能框图下面对各引脚分别加以说明：Pin1(接地)：地线(或共同接地)，通常被连接到电路共同接地。Pin2(触发点)：这个脚位是触NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3VCC，下缘须低于1/3VCC。Pin3(输出)：当时间周期开555的输出脚位，移至比电源电压1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。在高电位时的最大输出电流大约200mA。Pin4(重置)一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin5(控制)：这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin6(重置锁定)：Pin6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页Pin7(放电)这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力当输出为时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH对地为高阻抗。Pin8(V+)：这555定时器的正电源电压端。供应电压的范围+4.5V(最小值)至+16V(最大值)。（3）NE555的参数和应用NE555的参数功能特性：供应电压4.5-18V供应电3-6mA输出电225mA(max)•上升/下

时间100nsNE555的相关应用:NE555的应用范围很广，但一般可以外加电阻、电容组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路和施密特触发器等。2.4.3光敏电阻介绍光敏电阻又称为光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料些制作材料具有在特定波长的光照射下阻值会迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，入射光越强，电阻越小，入射光越弱，电阻越大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下的阻值（暗阻可达~10M欧在强光条（100LX）下，它阻值（亮阻）只有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.40.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计变得更简单。（1）光敏电阻的结构通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子——空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得更高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。一般光敏电阻器外形如图所示。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL表示。图4.光敏电阻外形图（2）光敏电阻的参数与特性根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。光敏电阻的主要参数是：暗电阻：光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电阻此时流过的电流称为暗电流。亮电阻：光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻,此时流过的电流称为亮电流。光电流：亮电流与暗电流之差称为光电流。灵敏度：灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页⑤额定功率：额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。光敏电阻的主要特性：①伏安特性：在一定照度下流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大，如图5示。图光电阻的伏安特性曲线②光谱特性光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性亦称为光谱响应。图6为几种不同料光敏电阻的光谱特性。对应于不同的波长,光敏电阻的灵敏度是不同的从图中可见硫化镉光敏电阻的光谱响应的峰值在可见光区域,常用作光度量测量（照度计）的探头。而硫化铅光敏电阻响应于近红外和中红外,常用做火焰探测器的探头。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页图几光敏电阻的光谱特性曲线③温度特性温度变化影响光敏电阻的光谱响应同时,光敏电阻的灵敏度和暗电阻都会改变,尤其是响应于红外区的硫化铅光敏电阻受温度影响更大。图7为硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线,它的峰值随着温度上升向波长短的方向移动因此,化铅光敏电阻要在低温、恒温的条件下使用。对于可见光的光敏电,其温度影响要小一些。图硫铅光敏电阻的光谱温特性曲线（3）光敏电阻的选用本设计选用的是可见光光敏电阻器。2.4.4继电器介绍桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路应用于自动控制电路中实际是用小电流去控制大电流的一“自动开关因此在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器是当输入量(如电压、电流、温度)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气(电流、电压、频率、功率)继电器及非电气(温度、压力、速度)继电器两大类。它具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。因此它广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。（1）继电器的工作原理和特性①电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的常开、常闭触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为常开触点；处于接通状态的静触点称为常闭触点。②热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。③固态继电器（SSR）的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。（2）继电器的参数额定工作电压：是指继电器正常工作时线圈所需要的电压，也就是控制电路的控制电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。直流电阻：是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。吸合电流：是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。释放电流：是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。触点切换电压和电流：是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。（3）继电器的测试①测触点电阻用万能表的电阻档测量常闭触点与动点电阻其阻值应为(用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以)；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。②测线圈电阻可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。③测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。④测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的10～50%，如果释放电压太小（小于的吸合电压不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。（4）继电器的选用首先要先了解必要的条件：控制电路的电源电压，能提供的最大电流；被控制电路中的电压和电流；被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。然后查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。[2][2]桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页最后注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。本设计选用5V控制220V的继电器。2.5本章小结在这一章中首先对光电检测电路部分和路灯控制执行电路部分的设计方案进行论证，然后给出了系统的总设计思路和总设计原理框图，最后对所选取的主要元器件进行了介绍。33.1光电检测电路的设计在设计中采用光敏电阻作为光传感器件对实际光线进行检查其实是利用了光敏电阻在光照强度越强时，阻值越小，而光照强度越弱时，阻值越大的特点。相关的光电检测仿真电路如图3.1所示。图3.1光检测电路仿真图如图用一个滑动电阻RV1模拟光敏电阻和一个NE555组成一个施密特触发器，调节RV1的阻（也就是光敏阻的阻值敏电阻阻值很小（即光照强度很强桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页施密特触发器的输入电压达到（+5V发器输出一个低电平到单片机P0.5。反之光敏电阻阻值很大光照强度很弱触发器的输入电压降到，触发器输出一个高电平到单片机的P0.5。从而实现对实际光线的检测。为了实现可根据实际情况对光敏电阻的灵敏度进行调节，在实际制作时，在光敏电阻两端加上两个100K的精调电阻。这样就可以通过调节两个精调电阻的阻值，达到调节光敏电阻灵敏度的目的。光电检测电路原理图如图所示。图3.2光检测电路原理图如上图所示，同时调节精调电阻RP1和RP2得光敏电阻Rlight随光照强度变化而变化的阻值刚好符合对实际光照强度的要即开关路灯时的光照强度条件当光敏电阻阻值很小即光照强度很强触发器的输入电压达到（+5V触发器输出一个低电平到单片机的P0.5反之当光敏电阻阻值很大（即光照强度很弱施密特触发器的输入电压降到1/3VCC，触发器输出一个高电平到单片机的。这样就完成了对实际光照强度的检测。本设计之所以选择NE555来作为光电检测电路的触发器主要是因为结构简单，操作方便，只需外加少量电阻电容就能够组成施密特触发器，而且它的性能稳定，价格便宜。3.2单片机控制电路的设计单片机最小系统是单片机控制系统的核心其他的外围电路都是在最小系统的基础桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页上实现的。单片机最小系统是由单片机、复位电路、时钟电路、电源和接地端组成，一般情况下，单片机系统采用外接石英晶体与内部运放组成时钟振荡器作为系统时钟源，而在多机系统中片机只作为一个功能模块使用节省硬件和同一系统的时钟信号，常采用外时钟源。单片机最小系统是单片机控制电路的核心。

[9]在整个系统中，单片机控制电路是整个系统的核心，负责对光电检测电路采集到的光信号进行处理和加工，并按照之前设定好的指令进行执行、运算，并将结果传送给相应的继电器执行电路。单片机控制电路原理图如图所示。图3.3单机控制电路原理图当用P0口作为I/O口时，需需要外接上拉电阻，才能使该口高电平输出有效。上图中的PRes就是一组上拉电阻，Pdl是单片机的下载口。3.3继电器执行电路的设计继电器执行电路在系统中充当执行任务，它对单片机发出的指令进行响应，完成响应的操作。单片机通过将光电检测电路传送来的电平信号信息运算、处理之后将输出信号传送给继电器执行电路，继电器执行电路将对外部路灯设备进行控制。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页在设计中为了更好的模拟并实现智能路灯控制系统的要求选择继电器作为执行电路设备有以下优势：能够将低电压的电子电路信号转换为高电压的电气电路信号，实现电子电路对电气电路的控制，更接近实际应用。能够使整个系统的设计更加完善，更能体现出相关的预期设计。继电器执行电路原理图如图3.4所示。图3.4继电器执行电路原理图如图所示电路使用了一个PNP三极管来驱动继电器P02输出一个低电平时，PNP三极管导通，继电器动作，动合常开触点闭合，接通路灯电路，使路灯开启，同时指示灯LED2也亮。3.4系统的仿真原理图系统的仿真原理图如图3.5所示。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页图3.5系的仿真原理图如图所示，Key1没有合上，表示手动操作D1是灭的，这时通过控制Key2就可以控制继电器执行电路，完成对路灯的手动控制。如果Key1合上了，D1亮，表示是自动控制，这时通过对实际光线的检测，从施密特触发器输出一个电平到单片机，经过单片机的运算处理输出一个相应的电平信号到继电器执行电路自动控制继电器动作实现对路灯的自动控制。3.5系统的总电路原理图经过长时间的研究，设计和仿真，才得出了本次毕业设计的硬件电路部分。从理论上硬件设计达到了预期的设计要求本上也实现了系统的设计要求过前面的分析，可以画出系统总电路原理图（见附录整个系统包括了光电检测电路片机控制电路电器执行电路和手动操作开关，基本实现了预期的各种功能的自锁开smallswitch2自动/手动切换开关是自动手动控制指示灯，当它亮时，表示自动控制；当它灭时，表示手动控制。按钮开关手动控制时路灯开关的控制按钮。继电器动作的指示灯，即路灯开启/关闭的指示灯，亮表示路灯开启，灭表示路灯关闭。在这个系统中，为了更接近桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页现实生活中的路灯控制用一盏220V台灯来模拟实际的路灯虑到要接电源，所以添加了一个电源电路，采用6V变压器，同时得到直流电压源和交流220V电源输入，满足了整个系统的电源需求。

电源部分电路如图所示。图3.6电部分电路原理图其中220V电源进线分别接和Pout个接线柱，台灯两端分别接Pout和Jswitch两个接线柱接到继电器动合触点的一端接到动合触点的另一端，从而实现了当继电器动作时，动合触点闭合，同时开启台灯，反之关闭台灯变压器的一次侧两根线接到Jin和Pout，二次侧其中一根黄线和白线分别接到~和J6V~然后经过7805稳压片得到5V直流电源，作为整个系统VCC。自锁开smallswitch1作为VCC的开关。3.6系统仿真原理图和电气原理图的绘制为了绘制系统仿真原理图和电气原理图以及图采用的是计算机仿真和软件绘图的方法，其中用到了Proteus仿真软件和Altiumdesigner软件。（1）软件的介绍Proteus件是英国electronics司出版的具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司不仅具有其它工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的单片机及外围器件的仿真工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的具(仿真软件，从原理图布桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一一个将电路仿真软件、设计软件和虚拟模型仿的设计平其处持8051PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086MSP430等，目前已增加Cortex和DSP系列处理器并持续增其他系列处理器模型在编译方面它也支持Keil和MPLAB等多种编译器。Proteus具有智能原理图设计完善的电路仿真功（Prospice特的单片机协同仿真功能（VSM用的PCB设计平台等功能模块。Protues提供了丰富的资源:Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数种元器件，有30多个元件库。Proteus可提供的仿真仪表资源：示波器、辑分析仪、虚拟终端、调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。软件仿真:支持当前的主流单片机，如列、AVR列、PIC12列、PIC16列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。提供软件调试功能。提供丰富的外围接口器件及其仿真，RAMROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件部分IIC器件这样很接近实际在训练学生时可以选择不同的方案，这样更利于培养学生。提供丰富的虚拟仪器利用虚拟仪器在仿真过程中可以测量外围电路的特性培养学生实际硬件的调试能力。具有强大的原理图绘制功能。电路功能仿真:在Proteus绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。是单片机课堂教学的先进助手，Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例如：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。（2）Altiumdesigner的介绍Altiumdesigner是常用的电子设计软件之一，它可用于原理图PCB的制作，是一款功能强大的电子软件。它虽然是一种单一的设计软件，却能提供上百万种的实现方法AltiumDesigner是业界首例将设计流程、集成PCB设计、可编程器件（如FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品。AltiumDesigner极大地增强了对高密板设计的支持，可用于高速数字信号设计，提供大量新功能和改进，改善了对复杂多层板卡的管理和导航，可将器件放置PCB板的正反两面，处理高密度封装技术。以前这些高级PCB设计技术被限定在“高级”的PCB设计产品，这些产品对于大多数工程师来说价格昂贵。然而，的理念是让电子设计变得更容易，AltiumDesigner让每一位工程师都能使用最新的设计功能。AltiumDesigner对差分信号提供系统范围内的支持可以对高速内连的差分信号进行充分定义、管理和交互式布线。支持包括对FPGA项目内部定义的LVDS信号的物理设计进行自动映射LVDS是差分信号最通用的标准泛应用于可编程器件Designer可充分利用当今FPGA器件上的扩展I/O管脚。AltiumDesigner中的Insight统把设计师的鼠标变成了交互式的数据挖掘工具。BoardInsight集成了“警示”显示功能，可以毫不费力地浏览和编辑设计中叠放的对象。工程师可以专注于其目前的编辑任务，也可以完全进入目标区域内的任何其他对象，这增加了在密集、多层设计环境中的编辑速度。AltiumDesigner引入了强大的“逃逸布线”引擎，尝试将每个定义的焊盘通过布线刚好引BGA边界，这令对密集BGA类型封装的布线变的非常简单。显著的节省了设计时间，设计师无需动就可以完成在一大堆焊盘间将线连接这些器件的内部管脚。AltiumDesigner极大地减少了带有大量管脚的器件封装在高密度板卡上设计的时间，简化了复杂板卡的设计导航功能，设计师可以有效处理高速差分信号，尤其对大规模可编程器件上的大量LVDS资源Altium充分利用可得到的板卡空间和现代封装技术，以便更有效的设计流程和更低的制造成本缩短上市时间。3.7本章小结在这一章中，主要讲述系统的硬件部分的设计过程。就系统的光电检测电路、单片机控制电路以及继电器执行电路的原理和设计进行了详细的介绍并给出了系统各个部分的电路原理图。各部分电路可以总结如下：（）光电检测电路：利用光敏电阻在光照强度越强时，阻值越小，而光照强度越桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页弱时，阻值越大的特点，NE555构成一个施密特触发器，实现对实际光照强度的检测并把检测结果以高低电平的方式传送到单片机中。单片机控制电路：以单片机最小系统为核心，对光电检测电路传送来的电平信息进行运算理后出一个电平控制继电器执行电路来控制路灯进行相应的动作。继电器执行电路：它在系统中充当执行任务，它对单片机发出的指令进行响应，完成响应的操作，对外部路灯设备进行控制。经过不断的仿真和改善，最终完成了系统的硬件部分设计。硬件部分是整个系统的核心。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页44.1系统程序的设计和前一章介绍的硬件设计部分一样，系统的软件设计部分也是必不可少的。系统的软件设计主要是C语言程序的设计。程序的主要内容是光电检测电路检测到光强信号，以高低电平传送到单片机进行运算、处理，并输出相应的电平信号使继电器执行电路执行相应的操作，同时使相应的指示信号灯和路灯进行相应的工作。当从自动控制切换到手动控制时，调用一个延时子程序，以实现按键消抖。主程序的流程图如图所示。图15.主程序流程图Key1手动和自动控制切换开关Key1=0是自动控制方式时如果L_Res=0，桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页表示光照强度很强，相应的继电Switch不动作，即关闭路灯；如果L_Res=1，表示光照强度很弱，相应的继电器Switch动作，即开启路灯。当时是手动控制方式，这时如果路灯控制开关Key2确定有按下，就Switch执行相反的操作，即本来路灯是开着的就把它关掉，本来是关着的就把它打开。4.2系统的程序编写根据上述程序流程图，使用Keil软件编写系统的主程序，采用的是语言编程，完成了系统的软件部分设计。主程序部分见附录。Keil是美国KeilSoftware公司出品的51列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编语言相比，C言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，所以更易学易用。用过汇编语言之后再使用C语言来开发，体会就更加深刻。单片机开发中除了必要的硬件外，软件也是非常重要的，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发单片机的开发软件也在不断发展软件是目前最流行的开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各个仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运Keil件需要奔腾Pentium）或以上CPU16MB或更多RAM20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使对于使用MCS-51列单片机的爱好者来说是十分必要的。如果使用语言编程，那么Keil几乎就是不二之选（前在国内只能买到该软件而买到的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令设计事半功倍。KeilC51开发系统基本知识：系统概述KeilC51件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面重要的一点看一下编译后生成的汇编代码能体会到C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍C51开发系统各部分功能和使用。KeilC51单片机软件开发系的整体结构。工具包的整体结构，与Ishell分别是C51forWindows和forDos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页或汇编源文件。然后分别C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)目标文件可由LIB51创建生成库文件可以库文件一起经连接定位生成绝对目标文件.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，很容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。4.3本章小结

[19]在这一章中，主要介绍了系统软件部分的设计。首先介绍了软件设计的思路，并给出了程序流程图。然后根据程序流程图编写系统的主程序。通过仿真并不断修改完善，最终完成了软件部分的设计。软件部分是整个系统必不可少的。桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸55.1系统硬件的制作

第页共37页所有的原理弄清楚之后，就可以开始制作硬件部分了。硬件的制作是一个很需要耐心的活，首先要做的就是先用Altiumdesigner出系统总原理图，然后要根据系统所需的元器件考虑PCB尺寸大小：PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，成本也增加；尺寸过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定尺寸后，再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。各个元件应围绕核心元件布局，考虑好实际的元件连接，使连线简单而且连线尽可能的短。而且按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使整个布局便于信号流通，并且使信号尽可能保持一致的方向。尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易。然后就是布线画PCB图（见附录）了，由于本设计的电路比较简单，可以采用了手工布线的方式，这样效果比较好，而且也比较美观。最后就是打印PCB图，印到铜板上，腐蚀好之后进行钻孔。钻完孔之后再刷上松香，防止导线氧化。所有的工作做完之后就开始根据图安装各元器件并焊接就完成系统硬件部分的制作了然安装各元器件之前要用万用表检测各元器件的好坏，是否正常工作，并检查导线是否导通等，以免影响后面的调试工作。5.2系统硬件部分的调试在印刷电路板制作完成后，开始对整个电路板进行调试。这里将调试的过程及在调试的过程中所遇到的问题提出来进行讨论，以便能够进一步的掌握设计工作的要领。首先还是要检测所有元器件的好坏，是否正常工作，导线是否导通等，以免在焊接过程中造成元器件损坏。具体的实现方法是先检测电容、电阻及导线是否短接，然后检测继电器、二极管、三极管等，采用的工具是万用表。同时还要检查原理图、图以及在焊接过程中有无虚焊之类的错误。给电路接通电源，大概用手摸一下一些元器件是否发热，有的话，关掉电源，进行再次检测；没有的话，则测试所有芯片的VCC端电压是否达到要求，接地端是否都接地。所有检测无误后，就可以录入程序进行整体的调试了。在调试过程中，发现当使实际光线不是很弱时，继电器就开始动作，并不符合实际开关路灯的要求。通过分析和检查，发现是光敏电阻两端的两个精调电阻的关系，于是通过同时调节两个精调电阻的阻值使光敏电阻对实际光强度的检测更符合实际开关灯条件的要求。同时也发现了当继电器动作时，继电器指示LED2并没有按照预期的目的亮灭，经过检查电路原理图和仿真图，也没有发现问题所在。后来通过用万用表测量其两端的电压，发现电压比预期的小了好多。经过分析才知道原来是把单片机对LED2和继电器驱动的端口接到了一起P0.2真的时候可以实现，但是实际上会产生逻桂林电子技大学毕业设（论文）报告用纸

第页共37页辑的错误电压并没达到要求而导致了不能正常的工作是只好把LED2和之间的连线用刀具刮