基于单片机的智能路灯控制系统设计

河南科技学院2014届本科毕业论文（设计）设计题目:基于单片机的智能路灯控制系统设计学生姓名:所在院系：所学专业:导师姓名：完成时间：2014-5-10基于单片机的智能路灯控制系统设计摘要随着中国现代化节奏的不断加快，电子产品的大量应用也导致电力消费飞速地增长。于此相对的另一个事实是电力资源已成为一种紧缺型资源。如何节能降耗己成为近年来世界性研究的一个热点课题。目前路灯已经成为一个城市的照明和夜景美化不可分割更无可替代的一部分,而在路灯的高效节能方面，自动路灯控制系统的优劣举足轻重。由于单片机具有集成度高，处理能力强,可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此在路灯照明工程中被广泛应用。本设计研究的基于单片机的智能路灯控制系统正是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗而开发出的新型节能控制系统。本文给出了智能路灯控制系统的架构和设计方案，详细分析了其工作原理和以AT89S51为主控单元的各模块软硬件设计。关键词：智能路灯,单片机,分时调压,光线调压DESIGNOFSTREETLAMPCONTROLSYSTEMBASEDONSINGLECHIPMICROCOMPUTERABSTRACTWiththeacceleratingpaceofChina'smodernization,alargenumberofapplicationsforelectronicproductsalsoledtorapidgrowthinelectricityconsumption.Anotherfactisthatthisrelativepowerresourceshasbecomeascarceresourcetype.Howtosavingenergyhasbecomeahottopicinrecentyears,worldwideresearch.Currentlystreetlightinghasbecomepartofacityandthebeautificationlightingandnightindivisiblemoreirreplaceable.Intermsofenergy-efficientlights,automaticstreetlightcontrolsystemmeritsofpivotal.Duetothemicrocontrollerwithhighintegration,processingcapacity,highreliability,simplestructure,low-costadvantages,sothestreetlightingprojecthasbeenwidelyused.Thestudydesignmicrocontroller-basedintelligentstreetlightcontrolsysteminourcountryisontheexistenceofahugecitylightingenergyconsumptionandthedevelopmentofnewenergy-savingcontrolsystem.Thispaperpresentsthearchitectureanddesignofintelligentstreetlightcontrolsystem,adetailedanalysisofitsworkingprincipleandtoAT89S51asthemaincontrolunithardwareandsoftwaredesignofeachmodule.Keywords:intelligentstreetlighting,SCM,timeshareregulator,lightregulator目录TOC\o"1-5"\h\z1绪论1设计背景11.2设计的意义11.3国内外现状分析11.4论文的主要内容22PROTEUS仿真软件与KEIL22.1PROTEUS仿真软件2KEIL23硬件设计3按键模块3计时模块33.2.1计时模块的软件设计33.2.2计时模块的硬件设计53.3光线强弱检测模块5ADC0832综述5光敏电阻的介绍7光线强弱检测模块的硬件电路设计83.4路灯控制模块9继电器的概述9PNP型三极管的概述9路灯控制模块的硬件电路设计10软件设计11程序模块分类及功能11程序流程图11软件测试13测试目的13测试方法13功能测试：13测试结果13结论14致谢15参考文献17附录1：电路原理图18附录2：重要源代码模块19#致谢经过长时间的努力，我的毕业设计终于完成了。但是坦白的说，这个设计不是完美的，还有很多的地方需要完善和改进。在设计的过程中虽然辛苦，但是辛苦中也包含着快乐。特别是在编程的时候，每想到一个好的思路，好的方法，无不激动不已。调试程序的时候，经常会出现山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村的情况，身心疲惫的自己顿时又振作起来。最后，我由衷地感谢我的母校——河南科技学院，她为我们的学习成长创造了如此好的环境。我由衷地感谢师长们对我默默无闻的帮助及潜移默化的影响，为我将来的发展奠定了坚实的基础；我还要由衷地感谢身边的同学对我的无私关怀与支持，给我大量的宝贵意见。总之，我的毕业设计能够完成，无不凝聚了各位老师的大量辛勤的汗水。老师，您辛苦了！参考文献朱家义・C语言程序设计实例教程[M].北京：清华大学出版社.2009贾振国.DS1820及高精度温度测量的实现[J]•北京：电子技术应用.2000余永权•单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社.1997袁占生，白瑞锋，杨像闽•电气照明1-i能技术研究[J].内蒙古民族师院学报（自然科学版）.2000胡兴军•发展中的智能照明系统[J].光源与照明.2004仇齐武.关于照明节能的措施和方法讨论.北京：电子技术应用.2000景春国，顾德英，舒冬梅•基于C++Builder的城市路灯无线数传监控软件设计[J].工业控制计算机.2003,张开羽，刘骊，吕杨•基于DALI协议的智能照明系统设计[J].电子工程师.2004谢子殿，朱秀•基于单片机控制的智能化路灯节能装置的设计[J].微计算机信息.2005余发山•单片机原理及应用技术[M].徐州：中国矿业大学出版社.2003贾振国.DS1820及高精度温度测量的实现[J]•电子技术应用.2000余永权•单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社.1997附录1:电路原理图*Di-i2PZfaxln.tanUJAii■2.HAQ陀5*口ITFLIHITRUgaii3i~FX11R7■IPVhTar■ak3"rrr:piirn~KPH13Hl!mrajmra.i^~nFl■•■nCiSSTH；EryjmF屮HLCDIIJQM.■gTikTCWsCMnTSrp附录2：重要源代码模块ucharread_0832(ucharchannel)//读取通道中模数转化的值{uchari,temp=0;channel<<=3;channel|=0x01;CS=0;for(i=0;i<3;i++){CLK=0;_nop_();if(channel&0x01){DI=1;}elseDI=0;_nop_();CLK=1;channel>>=1;}CLK=0;delay(2);CLK=1;for(i=0;i<8;i++){temp<<=1;CLK=0;_nop_();if(DO==1){temp|=0x01;}elsetemp|=0x00;_nop_();CLK=1;}CS=1;returntemp;}voidwlcd_com(ucharcom)//向LCD1602中写控制字{en=0;rs=0;rw=0;P0=com;delay(1);en=1;delay(1);en=0;}voidwlcd_data(uchardate)//向LCD1602中写入数据{en=0;rs=1;rw=0;P0=date;delay(1);en=1;delay(1);en=0;}voidbcdzhuanshi()//BCD转十进制{uchari;for(i=0;i<7;i++)shidata[i+1]=bcddata[i]%16+(bcddata[i]/16)*10;}}voidshizhuanbcd()//十进制转BCD{uchari;for(i=0;i<7;i++){bcddata[i]=shidata[i+1]%10+(shidata[i+1]/10)*16;}}voidwritebyte(ucharaddr,ucharshuju)//DS1302写一字节{uchari;uinttemp=0;temp=shuju;temp<<=8;temp=temp+addr;SCLK=0;RST=1;for(i=0;i<16;i++){if(temp&0x01){IO=1;}elseIO=0;temp>>=1;SCLK=1;SCLK=0;}RST=0;IO=1;}ucharreadbyte(ucharaddr)//DS1302读一字节{uchartemp=0,i;temp=addr|0x01;SCLK=0;RST=1;for(i=0;i<8;i++){if(temp&0x01){IO=1;}elseIO=0;temp>>=1;SCLK=1;SCLK=0;}temp=0;for(i=0;i<8;i++){temp>>=1;if(IO){temp=temp|0x80;}elsetemp=temp|0x00;SCLK=1;SCLK=0;}RST=0;IO=1;returntemp;}voidwrite_1302()//写入DS1302shizhuanbcd();writebyte(controladdr,0x00);//允许写入writebyte(secondaddr,0x80);//停止跑时writebyte(trickleaddr,0xa9);//设置writebyte(yearaddr,bcddata[0]);//写入年份writebyte(monthaddr,bcddata[1]);//写入月份writebyte(dateaddr,bcddata[2]);//写入日期writebyte(houraddr,bcddata[3]);//写入小时writebyte(minuteaddr,bcddata[4]);//写入分钟writebyte(dayaddr,bcddata[6]);//写入星期writebyte(secondaddr,bcddata[5]);//写入秒并启动writebyte(controladdr,0x80);//写保护}voidread_1302()//从DS1302读出{bcddata[0]=readbyte(yearaddr);bcddata[1]=readbyte(monthaddr);bcddata[2]=readbyte(dateaddr);bcddata[3]=readbyte(houraddr);bcddata[4]=readbyte(minuteaddr);bcddata[5]=readbyte(secondaddr);bcddata[6]=readbyte(dayaddr);bcdzhuanshi();}voiddisplay()//显示DS1302中读出的时间{wlcd_com(0x80+0x40);wlcd_data(table[shidata[0]/10]);wlcd_data(table[shidata[0]%10]);wlcd_data(table[shidata[1]/10]);wlcd_data(table[shidata[1]%10]);wlcd_data(table[10]);wlcd_data(table[shidata[2]/10]);wlcd_data(table[shidata[2]%10]);wlcd_data(table[10]);wlcd_data(table[shidata[3]/10]);wlcd_data(table[shidata[3]%10]);wlcd_com(0x80+10);wlcd_data('');wlcd_com(0x80+9);wlcd_data(table[shidata[7]]);wlcd_com(0x80);wlcd_data(table[shidata[4]/10]);wlcd_data(table[shidata[4]%10]);wlcd_data(table[11]);wlcd_data(table[shidata[5]/10]);wlcd_data(table[shidata[5]%10]);wlcd_data(table[11]);wlcd_data(table[shidata[6]/10]);wlcd_data(table[shidata[6]%10]);}voidinit()//单片机初始化{TMOD=0x01;TH0=(65536-46080)/256;TL0=(65536-46080)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;E