【《基于STC89C52单片机的智能全自动路灯控制系统设计（附图）》11000字（论文）】

第1页基于STC89C52单片机的智能全自动路灯控制系统设计摘要目前，随着世界不断发展，电力资源被大量消耗，如何节能降耗成为我们的热议课题。本系统以STC89C52为核心，利用BH1750FVI传感器采集光照强度、HC-SR501红外线技术对人和车辆进行监测、结合外部电路和接口设计，控制路灯的亮度以及开灯时间，LCD屏幕会实时显示智能路灯系统的运行状态，路灯只会在设定的时间段内开启，达到节约能源的目的。经系统测试结果证明，智能全自动路灯控制系统基本实现了所需功能，且有一定的节能作用。此系统虽然设计较为简单，但是在日常生活中具有很大的实用价值。关键词：智能控制；路灯；STC89C52单片机；传感器。 目录第一章绪论 页第一章绪论1.1论文研究背景及意义随着科学技术的不断发展，社会对科技发展的要求越来越高，人们对生活的便利性也越来越重视，市面上各种智能化设备不断涌现，帮助人们提高生活质量，使人们体验到智能化产品带来的便捷，越来越多的自动化智能控制设备逐渐向人性化的方向发展。从目前来看，智能化产品可以更好地满足人们的生活需求，是未来所有产品设计和制作的发展趋势。路灯是城市道路照明的必备工具，能够在夜晚和恶劣天气下为行人和车辆照亮道路，在人们的日常生活中起着举足轻重的作用，但是目前，绝大多数的街边路灯采用的依然是传统路灯，由人工来控制，工人每天傍晚要去开启路灯，早晨要很早去关闭路灯，当遭遇恶劣天气、工人出门受阻时，这种采用人工控制的路灯就增加了非常大的工作量，极大地浪费了人力资源，面对这样的情况，我们可以采取智能控制的办法，使路灯在规定的时间内自动开启，减少不必要的人力资源浪费。其次，由于每天后半夜街上的人和车辆其实都是非常少的，经常存在无人无车的情况，但是路灯却一直亮着，这样对于电能的损耗是非常大的，针对这个问题，我们可以采用红外线技术检测人和车辆的通过情况，当有人和车辆通过的时候，路灯才会亮起，这样达到了减少电能损耗的目的。为了减少人力资源和电能的损耗，智能全自动路灯控制系统的设计与使用显得尤为重要。在这样的背景下，本文设计了一个能够满足日常路灯的照射要求，同时还能够减少能源损失的系统。本系统采用STC89C52单片机作为主要控制器，通过数字光照传感器获取环境光照强度，路灯可根据环境自动调节路灯亮度；通过人体红外传感器检测有人或者车辆的通行情况，在人或车辆通行时，路灯会变亮。LCD屏幕还可以实时显示系统运行状态，且路灯只会在设定的时间段内才会开启，以此达到节能降耗的目的。1.2发展历史及研究现状15世纪，路灯首次出现在伦敦。到了16世纪，路易十四下令照亮城市街道，于是巴黎街头出现了很多路灯。最初的路灯都是用油灯和蜡烛照明，不过光线很微弱。后来使用了煤油，光线变亮了，但是效果依然不好，直到汽灯的出现，迅速风靡了欧洲。1843年，上海街头的路灯首次亮相，虽然它是煤油点燃的，但还是吸引了很多人前去一睹风采。后来，上海租界的路灯被换成了煤气灯，它的亮度是煤油灯的好几倍，可以为晚上的行人提供照明。1879年，上海第一盏装有内燃机的中国电灯被点亮。那时，每个电灯都要在每个灯杆上安装一个闸刀开关，由工人每天进行开启和关闭，后改用一个开关控制多盏路灯。1906年，北京率先安装了官办的路灯，负责管理路灯的人被称为稽查员。到了1911年，北京城内七个地区的电灯总数已超过600个。1943年，电灯取代了北京城所有的燃油灯，从此煤油灯退出了历史舞台。北京在1960年安装了23台日光灯，这是我们首次尝试使用新光源，使路灯的亮度有了很大的提升。90年代后，随着科学的迅速发展，新类型的路灯陆续出现。智能路灯在中国的发展，从最开始的手动控制到现在可以通过电脑远程操作，已经有了很大的进步，但是比起国外发达国家的智能路灯控制系统还是差距很大。国外因其有着先进的技术，和其对于节能环保的重视程度，他们研制出了很多先进的智能化路灯控制系统。进入21世纪后，由于信息技术的飞速发展，我国也取得了很多突破，市面上出现了很多智能路灯控制系统[1]的设计，例如基于电力载波的智能路灯[2]、基于WSN的智能路灯[3]、基于ZigBee的无线智能路灯[4]等智能路灯设计[5]。根据现代城市的实际需求和能源短缺问题，人们对智能路灯控制系统的要求越来越高。人们现在也越来越越重视全球的环境问题，为了节约能源，新光源诞生了，路灯可以直接通过自然光源进行发电，这样大大节约了全球能源。近些年来，我国对于智慧城市建设越来越重视，而智能路灯也将成为未来智慧城市建设的一项重要内容，所以此设计具有很强的实用性、很大的市场价值，可广泛应用于生活中。相信在不久的将来，路灯一定会更上一层楼。1.3本文的主要研究内容本系统以STC89C52为核心，利用BH1750FVI传感器采集光照强度、HC-SR501红外线技术对人和车辆进行监测、结合外部电路和接口设计，控制路灯的亮度以及开灯时间，LCD屏幕会实时显示智能路灯系统的运行状态，路灯只会在设定的时间段内开启，达到节约能源的目的。本文的主要研究内容如下：（1）第一章主要阐述了本文的研究背景和意义，以及路灯的发展历史和研究现状。针对实际生活需求和节能降耗的目的，设计一种实用又节能的智能全自动路灯控制系统。（2）第二章是对智能路灯控制系统总体设计的要求，以及针对光照强度采集电路构建、人或者车辆活动轨迹采集、显示器三个部分的方案进行分析和选择，根据系统所需功能选择出最适合的方案。（3）第三章重点阐述了智能路灯控制系统的硬件实现，分别从供电电路设计、光照强度采集、红外人体检测、控制系统以及灯光亮度控制五个模块进行介绍与分析，针对每个模块所需的功能进行设计，使整个系统能够更流畅地运行。（4）第四章主要介绍了智能路灯控制系统的软件设计，首先介绍程序设计流程图，其次对BH1750光照强度传感器、使PWM波形的输出的定时器、LCD12864、DS1302进行编程设计，在程序的作用下，能够让每个模块实现自动化，使系统更高效运行。（5）第五章主要介绍了系统的调试与检测。在硬件设计和软件设计的总体设计正确的情况下，对系统进行调试与检测，记录下检测的结果，并且分析结果，使得设计达到最终要求。

第二章系统的设计方案2.1系统设计需求该系统以STC89C52单片机为核心，利用BH1750FVI传感器采集光照强度，HC-SR501监测用户行为，并结合外部电路和接口设计，实现了对路灯控制系统的节能改造，设计要求如下：(1)路灯在设置期间不会点亮；(2)能够调整路灯照明的亮度，以适应周围的光强；(3)对系统的实时操作状况进行显示；(4)降低了设计费用，降低了能耗。整个系统主要由四大部分组成：光照强度采集，人或者车辆活动轨迹采集，系统控制与逻辑处理，显示模块。2.2方案设计2.2.1光照强度采集电路构建方案设计在系统设计和计划前，光照强度采集电路主要分为两个大方向：一是利用光敏电阻和光敏二极管等光电器件把光信号转化为电信号，然后用模数转换芯片把电信号转换成数字信号输出到控制系统中；二是采用数码光照强度采集集成芯片，将光照强度的数据直接传输到控制系统当中。第一个方案有如下几个困难：(1)在不同的光照条件下，光敏二极管的电流值会产生变化，从而导致两端产生的电压值不同。(2)构造一个正确稳定的电压采样电路。(3)本系统采用的STC89C52主控芯片没有ADC转换模块，若采用此方案，还需另外选择模数转换器，将电压值转换为数字信号。基于以上三个问题的考虑，本系统最终选择数字光照强度传感器来采集光照强度。BH1750FVI是一款以光敏二极管、运算放大器、ADC采集和晶振等组成的数字型光强度传感器，光敏二极管利用光生伏特效应，将光照强度转换为电信号，经运算放大器放大后，再经ADC采集电压，通过逻辑电路进行变换，最后将数据储存在寄存器中[6]。BH1750FVI具有IIC协议，单片机可通过IIC通讯选择BH1750FVI的工作方式，读出16位的光照强度数据。经过多种因素的综合考虑，BH1750FVI光照强度传感器满足了本设计的需求。2.2.2人或者车辆活动轨迹采集方案设计人与车辆的活动轨迹采集是本设计中的重点内容，必须要准确采集信息，才能够正确控制智能路灯系统，通常智能路灯控制系统会采取下列方法来获取人或车辆的活动轨迹：（1）当人或交通工具经过时，由声控开关来进行声音的检测。缺点是容易受到其他环境噪声的干扰，导致系统判断错误，使得开关启动和关闭会很频繁，这样会减少这一类型的节能灯的使用寿命，也会造成能源的消耗。（2）利用单线感应开关，如红外线对管，激光传感器等。此类型开关需要装在人或车辆所要经过的路线，由此来判断人或车辆是否进入了该系统的工作区域内。这种方法的最大缺陷在于安装难度较大，需要在空旷地区或多条管道中间设置多组对管，同时由于红外线对管的反馈信息不能准确地判断出人员和车辆是否在工作区域内，所以此方案难度较大。（3）采用人体红外感应传感器。人体红外感应传感器主要是通过人体的体温或者汽车发动机发来的红外波来检测人体的活动，人体红外感应传感器可以在检测范围之内，感应到人或者车辆的移动。检测到人或者车辆活动会输出高电平信号，离开检测范围就会输出低电平信号。综合上述因素的考虑，最后选择了HC-SR501红外感应模块来检测人与车辆的活动。HC-SR501是基于红外技术的自动化控制模块，具有灵敏度高、可靠性强等特点，采用低电压工作模式[7]。在探测范围内，检测到人体活动之后会输出高电平，人或者车辆离开之后，经一段时间的延迟会输出低电平，该模块使用方法简单，符合本设计所需要求。2.2.3系统控制与逻辑处理方案设计单片机在一块芯片中拥有中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器、计数器等元件并且拥有独立指令系统的器件。它拥有独立的指令系统，可以设计智能化产品，可以将程序储存在ROM中，具有很强的抗干扰能力，使用起来方便又可靠。单片机可以借助专门的开发工具进行开发和调试，使用简单性价比高。目前市面上大多数采用的都是51系列的单片机，因为其开发芯片和扩展应用芯片相互配套，降低了成本。STC89C52单片机拥有中央处理器（CPU）、8KFlash、512字节数据存储器（RAM）、4KB程序存储器（ROM）、3个16位定时计数器、32位并行输入输出（I/O）口、全双工串行通信口、看门狗定时器、4个外部中断，可以实现本系统设计要求的全部功能，且该芯片性能稳定、价格便宜，符合本设计所需要求，所以在几番考虑过后，选用了STC89S52单片机作为系统控制与逻辑处理的使用。2.2.4显示器方案设计显示器是人类与机器互动的一个重要部分，它已经发展成为几乎所有的电子产品中都不可缺少的一部分。当前市场上所采用的显示屏品种繁多，所涉及的技术种类也很多，常见的显示器有如下几种:（1）数码管显示屏。数码管显示屏具有结构简单、易于驱动、成本低廉等优点。其不足之处在于，仅能显示诸如数字字母之类的简单信息。（2）点阵显示屏。点阵显示屏是由LED灯构成的，其工作原理和数码管类似，能够显示较为复杂的汉字图像。不足之处在于，其驱动比较繁琐，所显示的内容必须经过专用软件“取码”，使之成为无灰度值的代表LED灯亮灭的二进制值，其驱动功率较大，能耗较高。（3）OLED与LCD显示屏。LCD自身没有发光的能力，只有背光模块才能发光；而OLED不需要背光模块就能自主发光，它就像一块由无数个彩色小灯泡组成的显示屏。OLED在视觉上给人带来更强烈的色彩体验，而LCD的显示效果更接近于真实。LCD显示屏采用的是无机材料，而OLED则是采用有机材料。这两种显示屏被广泛应用于移动设备，如手机等，具有良好的显示效果和高分辨率。不足之处在于其驱动复杂，成本高，要求其驱动设备具有比较高的工作频率，以适应屏幕的高刷新率和大量的数据并行处理。图2-1显示屏在分析了系统的需求之后，最终选择采用LCD12864作为显示模块。LCD12864是一种具有128*64个显示像素点的工业字符型液晶，它能够显示汉字和图形，满足了本系统的设计要求。

第三章 系统的硬件设计3.1供电电路设计供电电路为整个系统提供稳定的5V直流电压。本设计采用的是7805三端稳压芯片，该芯片的直流输入电压范围为7V至35V，并且能达到1.5A的输出电流，且其无需外接任何补偿元件，内部具有过流、过热及调整管的保护电路，能有效地防止负载短路烧毁元件、结温过热烧毁器件，以及功耗过高烧毁输出驱动器晶体。选用此芯片满足本系统的设计需求。下图为供电电路设计原理图：图3-1供电电路3.2光照强度采集模块BH1750主要采用光敏二极管、运算放大器、ADC采集、晶振等器件构成，PD二极管利用光生伏特效应把输入的光信号转化为电信号，由运算放大电路进行放大，用ADC采集电压，再用逻辑电路转换成16位二进制数，并把它存储在寄存器中，BH1750引出了时钟线和数据线，通过I2C协议实现了与BH1750模块的通讯，也可以从BH1750寄存器中提取光照度数据[8]。下图为BH1750内部模块图以及引脚功能说明:图3-2BH1750引脚功能保障BH1750的正常运行需要有一定的外围电路，为了简化设计流程提高设计效率以及稳定性，本系统选用了成品BH1750模块，该模块为BH1750提供了3.3V的工作电压以及一些必须的外围器件，该模块内部电路图如下：图3-3BH1750模块电路图BH1750芯片反馈回来的光照强度数值范围在0-65536LUX之间，通过查阅相关资料可知室内灯具的照明一般在100LUX以内。所以在本系统的设计中，采用100LUX为阀值，当环境亮度高于100LUX时，关闭灯光，小于100LUX时，开启灯光，灯光的亮度取决于环境亮度。环境亮度越小于100LUX，控制灯光亮度的PWM波占空比越高；越接近于100LUX，控制灯光亮度的PWM波占空比越低。3.3红外人体检测模块HC-SR501是一个灵敏度高、可靠性强、拥用超低电压工作模式的红外线技术自动控制模块，适用于各种自动传感器应用。HC-SR501感应模块采用双元探头，探头的窗口是矩形的，在长边的两端有双元（A元B元），当人体由左至右或由右至左移动时,红外光谱到达双元的时间和距离发生变化，其变化差值越大，感应越灵敏，而当人体从正面走向探头或由上至下、由下至上的方向移动时，则无法检测出红外光谱距离的变化，因此感应器无法工作；因此，在安装感应器时，探头双元的方向应尽可能与大多数人的活动方向保持一致，以便探头双元能准确检测到人体通过。为了增加检测角度的范围，使用了圆形透镜来检测四个方向，其中左右方向的检测范围要比上下方向大，灵敏度高[9]。HC-SR501感应模块通过内置的两个电位器来调节感应灵敏度和延时时间，灵敏度越高越容易感应到红外信号，而延时时间则是指每次感应到红外信号后引脚输出高电平的时间长度。图3-4HC-SR501模块3.4控制系统模块控制系统即为中央处理器，它可以根据传感器采集到的光照信息来调节灯光的亮度，并根据红外传感器的反馈来调节灯光开启与关闭的时间。本系统以STC89C52单片机拥有中央处理器（CPU）、8KFlash、512字节数据存储器（RAM）、4KB程序存储器（ROM）、3个16位定时计数器、32位并行输入输出（I/O）口、全双工串行通信口、看门狗定时器、4个外部中断，STC89C52是一个具有ROM/EPROM的单片机，其结构简单、可靠性高。当使用STC89C52单片机构成最小应用系统时，该单片机只需要连接时钟电路和复位电路。由于最小应用系统集成度的有限，仅能作为小型控制单元使用。它的应用特点：(1)有许多I/O口线可供用户使用。(2)内存容量受限。(3)应用系统开发具有特殊性。尽管STC89C52有一个振荡电路，但需要一个外部附加电路才能产生产生时钟信号。STC89C52单片机有两种不同的时钟产生方式：内部时钟方式和外部时钟方式。本系统采用了内部时钟方式，外部定时元件被连接到XTAL1和XTAL2引脚上，以引起内部振荡电路发生自激振荡。本设计使用了最常见的内部时钟方式，即由外接晶体与电容构成的并联谐振回路。振荡晶体的频率范围为1.2MHZ至12MHZ。电容的大小影响到振荡频率输出的稳定性和大小，以及振荡电路起振速度，且CX1和CX2的取值范围为20pF至100pF。因此在本设计中，振荡晶体选择12MHZ,电容选择30pF。80C52是由一个外部复位电路进行复位。复位引脚RST用斯密特触发器来抑制噪音，在每个周期的S5P2，想要获得内部重置操作所必需的信号，复位电路要对斯密特触发器的输出电平进行一次采样。一般的复位电路有两种方法：上电的自动复位和按键复位。最简单的上电自动复位是通过给外部复位电路的电容充电来实现的。在Vcc升高时间小于1毫秒的情况下，自动上电复位是可以实现的。除了上电复位以外，还需一个手动复位按钮。本设计中使用了一个手动复位按钮。手动复位按钮的复位方法有两种：一种是电平法，一种是脉冲法。其中，电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc连接实现的。图3-5单片机最小系统3.5灯光亮度模块一般的照明装置，都是开、关对应亮、灭两种状态，按照本系统的设计要求，照明灯必须根据周围光线的强弱来调整灯光的亮度，因此必须要有从灭-半亮-全亮的过渡过程。目前，采用常规的钨丝灯泡难以达到上述要求，而目前已经兴起的LED照明设备可以通过PWM技术来实现这个要求。PMW是一种脉宽调制技术，具有周期性的脉冲方波，通过控制每个周期之中占空比的不同（即脉冲高电平时长/周期）来进行脉宽调制，或在输出上对电压的有效值进行控制。对本系统而言，当周围的光线亮度较高，需要照明系统补充光线亮度的时候，就使周期时间t内高电平的输出时间短，可以采用t/10。在下一循环周期t中，周围环境的亮度变得很低，要求照明系统增加光照强度，控制器就需在周期时间t中输出高电平的时间长，可以采用t/2，甚至使高电平时间为t。从上面的说明可以看出，LED在工作时，其实是在不停地进行亮-灭-亮-灭之间的转换，但实际上，因为t的数值很小，只有毫秒级，所以人类的眼睛根本就看不到LED灯亮-灭-亮-灭的变化，只能看到亮度不同的LED灯的发光效果。

第四章系统的软件设计开始4.1程序设计流程图开始系统初始系统初始读取D读取DS1302时间数据读取B读取BH1750光照强度数否在设定开关时间范围内？否在设定开关时间范围内？是是否关闭定时器，关闭PWM输出否关闭定时器，关闭PWM输出HC-SR501检测到红外人或车辆信号？是是开启定时器，根据光照强度设定P开启定时器，根据光照强度设定PWM占空比值，输出PMW控制波结束结束图4-1程序设计流程图4.2BH1750光照强度传感器程序设计BH1750是一种采用两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路，与单片机传递数据是通过简化版的IIC协议来完成的，通过查阅BH1750的官方手册，要从BH1750读取数据一般经过一下三个步骤：（1）发送设备地址（写）并等待ACK，发送高分辨率测量指令，等待ACK，停止时序。（2）等待传感器第一次测量完成。（3）读取测量结果。发送设备地址（读），读取高字节和低字节数据，等待ACK，停止时序[10]。图4-2BH1750测量流程时序从读取回来的数据为16位二进制数据，还需要通过以下公式计算才能得到光照强度：光照强度（单位lx）=（HighByte+LowByte）/1.2*测量精度BH1750数据读取协议：BH1750数据读取流程：程序中的BH1750地址值是由BH1750的ADDRESS引脚决定的，如果ADDRESS引脚接地时地址为0x46，如果连接电源地址则为0xB8。4.3PWM脉宽调制波输出PWM脉宽调制可以通过调节方波的占空比，在周期内高电平时间，来控制输出端电压的有效值，由此可以控制照明灯的亮度。如下图展示了不同占空比的PWM波形：图4-3不同占空比的PWM波形STC89C52单片机的定时器不能直接输出PWM波形，但是可以用定时器模拟输出。定时器初始化：定时器中断服务函数：4.4LCD12864程序设计LCD12864B液晶显示模块具有显示汉字和图形的功能，内置中文汉字8192个（16x16点阵）、字符128个（8x16点阵）和64x256点阵显示RAM（GDRAM）。该模块采用3.3V或者5V供电，内置升压电路无需负压。显示角度为30度到120度，支持8位并行或者3位串行通讯模式，内置光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等多种功能。LCD12864数据读写有并行串行两种时序，本系统采用并行通讯模式，只讨论LCD12864B并行模式下的读写操作。图4-4LCD12864并行接线模式下通讯时序LCD12864程序设计：4.5DS1302程序设计DS1302是美国DALLAS公司开发的一款低功耗的实时时钟芯片，它可以实现微量的电流充电。它能够实现年、月、日、周、时、分、秒的计时，其工作电压的范围为2.0V至5.5V。它通过三路接口实现与CPU的同步通讯，同时可以通过突发的方式同时传输多个时钟信号和RAM的数据。DS1302中有31x8的RAM暂存器，可以临时存储数据。DS1302是DS1202的升级版，它与DS1202兼容，但是它增加了一个主电源/后备电源的双电源引脚，并为后备电源提供了电流充电能力[11]。图4-5DS1302的外部引脚分配DS1302总共有12个寄存器，其中7个与日历和时钟有关，并以BCD编码的形式存储。此外，还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器、以及与RAM有关的寄存器等。时钟突发寄存器可以一次性连续地读取和写入除了充电寄存器以外的全部寄存器。DS1302与RAM有关的暂存器有两种类型：第一种是单一的RAM，总共31个，每一个单元配置8比特的字节，它的指令控制字是C0H到FDH，奇数表示读取运算，偶数字表示写入运算；另一种是一个突发方式的RAM，它可以一次读取全部RAM中的31个字节，命令控制字为FEH（写入）和FFH（读取）。图4-6数据读写时序DS1302程序设计：

第五章系统调试与检测5.1系统功能性测试与分析整个设计的实物如图5-1所示，当本设计接入电源后，所有的模块都能够正常工作。供电电路模块、光照强度采集模块、红外人体检测模块、控制系统模块、灯光亮度模块均处于正常状态，都能够正常进行工作。本次设计使用Proteus软件绘制电路原理图，设计完成后生成PCB板，接下来就是对硬件进行焊接，整个过程都是由自己独立完成的。图5-1实物图在本设计接入电源后，所有模块均能正常工作，在下午18：00时，路灯会亮起，且路灯会根据周围环境的光照强度来调节亮度，当传感器感应到有人或车辆通过时，路灯也会变亮，路灯在早上7：00时会熄灭，也可通过手动开关使路灯变量。总体来说，该设计能够满足所需要求，并且达到一个节能降耗的目的。5.2供电电路模块测试本设计选取了L7805三端稳压芯片，它可以提供稳定的5V直流电压，直流输入电压范围为7V至35V，输出最大电流为1.5A，均满足本系统要求，因本芯片内部还有过流、过热及调整管的保护电路，不会出现因元件温度过高导致烧毁器件的情况，非常安全。5.3光照强度采集模块测试采用BH1750芯片对光照强度进行采集，该模块的调试也很困难。其关键是读出BH1750的光照强度数据，并确定灯照亮度阀值。在最初的设计中，因为BH1750的特殊性，无法用软件仿真调试程序，所以用了一个临时的显示电路来显示BH1750反馈回来的光照值，但是因为设备的限制，无法确定BH1750的数据是否成功被单片机读取。之后又采用了设置阀值的方法：读取的亮度值高于设定值，打开指示灯，否则就会关掉，以判定读取数据是否成功。但从初始的阀值取值10000到1000，LED都无法被点亮。在经过了一番周折之后，才考虑到实际环境中光照强度的范围，根据相关资料的数据，确定室内的光照强度的流明值大概在几十到一百多之间。最后，将阀值设置在低于100流明时点亮了LED，BH1750的数据终于被读取。5.4红外人体检测模块测试HC-SR501是以红外线技术为基础的自动控制模块，该模块有两个电位器：调节延时电位器和调节灵敏度电位器。调节延时电位器，其顺时针旋转延时加长，逆时针旋转则延时减短；调节灵敏度电位器，其顺时针旋转灵敏度变高，逆时针旋转则灵敏度变低。该模块造价便宜，功耗较低，但是容易受到热源和光源的干扰，当室温接近于人体温度时，该模块可能会短暂失灵，不能够非常精确的检测是否有人的存在。经过多次测试，证明了该模块在绝大多数时候，可以正常工作，基本满足了本设计的要求。5.5控制系统模块测试控制系统中的STC89C52单片机作为本次设计的中央处理器，是整个系统的大脑，它要确保系统能正常运作。STC89C52的外部附加电路使用最常见的内部时钟方式——外接晶体和电容构成的并联谐振回路。振荡晶体的频率范围为1.2MHZ至12MHZ。由于电容的大小对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路的起振速度都有一定的影响，且CX1和CX2的取值范围为20pF至100pF，因此在本设计中，振荡晶体的选取为12MHZ，电容为30pF。经多次试验，该单片机具有稳定、可靠的特点，可以正常投入使用。5.6灯光亮度模块测试照明装置通常只有两种模式：开和关。但是，根据本系统的设计要求，我们需要照明亮度根据环境光照强度来变化，因此我们需要的照明设备能达到一个灭-半亮-全亮的过程，为了达到这个变化过程，采用了PWM技术的控制。PWM技术实质上是一种脉宽调制技术，其最大的困难就是确定PWM占空比值。一开始采取了一种分段查表的方法：将占空比分划分成十个等级，在0-100流明的光照强度中，每10流明对应一个占空比。在实际测试中，LED的亮度跳段明暗对比还是比较明显的，后经不断调试和完善，最终将PWM占空比和流明之间的关系转化为一个简单的公式，可以控制LED亮度。最终，在照明亮度变化方面，满足了设计的要求，并通过了测试。

结束语这一次的设计，从方案的确定、硬件的选择、器件的选购、原理图的绘制、实物的焊接、软件的编写等每一个环节都给我留下了很深的印象。在这次的设计和制作中，我学习到了很多关于传感器的知识，把自己的很多理论知识的理论转换成了实际操作，明白了IIC、SPI、串口、并口等通讯协议的重要性。本文介绍了基于STC89C52单片机制作的智能路灯控制系统，通过BH1750FVI传感器采集光照强度、HC-SR501红外线技术检测用户情况，结合一些外围电路和接口设计，实现了智能路灯控制系统的功能，达到了节能降耗的需求。路灯在傍晚18：00时开启，早晨7：00时熄灭，在路灯开启时间段内，光照强度传感器可以根据环境的亮度来调整路灯亮度，红外线传感器可检测人与车辆通过情况，当人与车辆通过时，路灯也会变亮，必要时刻也可通过手动开关使路灯开启，为人们照亮夜行的路。在经过了多次的检验测试之后，证明了本设计已经基本达到要求。最终实现的功能如下：（1）在设定时间段内路灯亮起；（2）路灯的亮度可以根据环境光照强度来调节；（3）能监测人与车辆的活动情况；（4）能实时显示工作状态；（5）节约设计成本，减少能源消耗。但是，由于自己的知识掌握的不够充足的原因，在经过多次调试