基于单片机模拟路灯控制系统
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和城市化进程的加速，城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分，其智能化改造已成为提升城市管理水平和节能减排的重要措施。
智能路灯控制系统作为城市照明系统的核心，其设计和实现对于提高路灯的运行效率、降低能耗、增强城市照明的智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机控制的智能路灯控制系统的设计方法和实现策略。
本文将介绍智能路灯控制系统的基本概念和功能需求，阐述其在城市照明中的作用和意义。
将详细分析单片机控制系统的工作原理及其在智能路灯控制中的应用，包括单片机的选型、外围设备的选择、控制算法的设计等关键技术问题。
接着，本文将重点介绍智能路灯控制系统的设计流程，包括硬件设计、软件编程、系统测试等环节，并结合实际案例，展示该系统在实际应用中的效果和优势。
本文将对智能路灯控制系统的发展趋势进行展望，探讨未来可能的技术革新和应用拓展。
通过本文的研究和分析，期望能够为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有益的参考和启示，推动智能路灯控制系统的发展，为建设更加智能、节能、环保的城市照明系统贡献力量。
二、智能路灯控制系统总体设计本节将详细介绍基于单片机控制的智能路灯控制系统的总体设计。
该系统设计旨在实现路灯的智能化管理，提高能源利用效率，同时确保道路照明质量。
能效优化：通过精确控制路灯的开关和亮度，减少能源浪费，实现节能减排。
单片机控制单元：作为系统的核心，负责处理传感器数据，控制路灯的开关和亮度。
传感器单元：包括光强传感器和运动传感器，用于检测环境光线强度和行人车辆流动情况。
单片机根据传感器数据，通过预设的控制算法，决定路灯的开关和亮度。
通信协议：采用稳定可靠的通信协议，确保数据传输的实时性和安全性。
三、单片机控制模块设计单片机控制模块是整个智能路灯控制系统的核心部分，负责接收传感器信号、执行控制逻辑、以及驱动路灯的开关。
在本设计中，我们采用了广泛应用的STC89C52单片机作为核心控制器。
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计
目录
01 一、系统需求分析
02 二、系统硬件设计
03 三、系统软件设计
04 四、结语
05 参考内容
随着社会对环保和能源利用的度不断提高，太阳能路灯控制系统在城市照明 中的应用越来越广泛。这种系统可以有效降低电力消耗，减少碳排放，同时提高 能源利用效率。本次演示将探讨基于单片机的太阳能路灯控制系统的设计。
三、系统软件设计
系统软件设计主要是根据传感器的输入和预设规则来控制路灯的开关和亮度。 具体来说，程序需要实现以下几个功能：
1、实时监测环境光线和时间：通过读取光敏电阻或数字光感器的电压值以 及GPS模块或网络时间服务器的当前时间，程序可以实时获取环境光线和时间数 据。
2、控制路灯开关：根据当前时间和环境光线强度，程序可以判断是否需要 打开或关闭路灯。例如，在夜晚或光线较弱的情况下，程序可以自动打开路灯； 而在白天或光线较强的情况下，程序可以自动关闭路灯。
5、日志记录：为了方便后期维护和管理，程序需要具备日志记录功能。例 如，记录每天的开关灯时间、亮度值以及异常情况等。
四、结语
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计可以有效提高城市照明的智能化和绿 色化水平。通过实时监测环境光线和时间，自动控制路灯的开关和亮度调节，可 以有效降低电力消耗和碳排放，同时提高能源利用效率。这种系统不仅可以广泛 应用于城市道路照明中，也可以为其他领域提供一种绿色、智能的能源利用方案。
参考内容
随着人类对可再生能源的依赖日益增加，太阳能路灯系统在公共照明领域中 的应用越来越广泛。这种系统不仅可以节约电力，降低碳排放，而且可以持续供 电，不受天气影响。然而，如何有效地管理和控制太阳能路灯系统，使其在保证 照明质量的最大限度地减少电力消耗，是当前面临的一个重要问题。本次演示提 出了一种基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计，以解决这一问题。
基于单片机模拟路灯控制系统
基于51单片机的模拟路灯控制系统1. 系统设计1.1 设计要求一、任务<来自原题）设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。
图1 路灯控制系统示意图图2 路灯布置示意图<单位：cm）二、设计要求+1．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。
<3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M<在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时<见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
<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。
2．发挥部分<1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
<2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
<3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容<EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。
1.2 总体设计方案1.2.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。
二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。
四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。
五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文
基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文xx学院毕业设计xx学院毕业设计题目基于单片机的路灯控制系统设计学院工学院专业电气工程及其自动化班级学生xx 学号xx 指导教师xx xx 二〇一七年五月十六日- 2 - xx学院毕业设计摘要随着科学技术的日益发展，在日常生活中人们对于路灯控制系统的要求越来越高。
针对人们的需求功耗大，功能单一的系统已不再满足人们的需求。
本设计针对上述问题提出了一种新型的路灯系统，可以解决人们的需求。
本设计主要包括硬件系统设计和软件系统设计。
其系统硬件是由AT89S52单片机，时钟芯片DS1302，驻极体话筒，LCD1602和光敏电阻等为核心的的路灯低功耗智能控制装置构成。
软件部分是以Keil、Proteus等软件为载体，使用C语言对程序进行编写。
单片机根据光敏电阻和人体红外感应模块对路边状况的检测和时钟芯片DS1302设置时间来控制电压比较器实现LED路灯亮度的自动调节，通过LCD显示时间和光感度，通过光敏电阻实现故障检测，当路灯出现故障时，蜂鸣器会自动进行报警。
通过仿真及实物制作、调试，验证了本设计内容的可行性，为进一步研发推广提供了一定的数据参考。
关键词：单片机；传感器；路灯控制ABSTRACT With the development of the technology, the application of streetlight control system is playing an increasingly important role in our daily life.Demand for people s needs, a single function of the system is no longer meet people s needs. The design of the above mentioned a new type of street lamp system, can solve people s needs. The design includes hardware system design and software system design.The hardware system includes the single chip of AT89S52, the clock chip 1302, Analog-to-Digital Converter and photosensitive resistor .The software system is based on Keil, Proteus and other software as the carrier, the use of C language to write the program.Single-chip according to the photosensitive resistor and infrared pyroelectric sensor on the roadside detection and clock chip DS1302 set the time to control the A / D conversion chip to achieve automatic adjustment of LED street light brightness. Through the LCD display time and light sensitivity, through the photosensitive resistor to achieve fault detection, when the street lights break down, the buzzer willautomatically alarm. Through the simulation and production, debugging, verify the feasibility of the design content, to further research and development to provide a certain data reference. Key words：MCU; transducer; Street light control 目录摘要I ABSTRACTII 1 前言1 1.1 研究背景与意义1 1.2 国内外研究现状1 1.3 本设计研究的主要内容2 2 系统总体设计方案3 2.1 硬件部分设计方案3 2.2 软件部分设计方案4 3 硬件部分设计5 3.1 单片机最小系统5 3.2 光线检测电路6 3.2.1 双电压比较器6 3.2.2 光敏电阻6 3.3 报警电路7 3.4 人体红外感应模块电路8 3.5 声音检测电路8 3.6 时钟电路9 4 软件部分设计10 4.1 软件介绍10 4.1.1 Proteus软件10 4.1.2 keil软件10 4.2 主程序设计12 4.3 子程序设计13 4.3.1 人体检测子程序13 4.3.2 时钟子程序13 4.3.3 报警子程序14 4.3.4 光线检测子程序15 4.3.5 中断子程序16 5 系统仿真与调试17 5.1 系统电路仿真17 5.2 PCB设计17 5.2.1 PCB介绍17 5.2.2 PCB设计实现18 5.3 电路板制作19 5.3.1 印制板和元器件检查及安装19 5.3.2 电路板的焊接及检查19 5.4 系统调试20 6 结论25 参考文献26 致谢27 附录1 原理图28 附录2 PCB图29 附录3 实物图30 附录4 元器件清单31 附录5 部分程序32 - 27 - 1 前言 1.1 研究背景与意义现如今中国的能源需求越来越多，但能源数量却很少，供不应求，特别是中国人口基数比较大，在此情况下节约能源是国家应该关注的内容，因此解决全国路灯的节能问题变得很重要。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
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DESIGN OF STREET LAMP CONTROL SYSTEM BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTERABSTRACTWith the accelerating pace of China's modernization, a large number of applications for electronic products also led to rapid growth in electricity consumption. Another fact is that this relative power resources has become a scarce resource type. How to saving energy has become a hot topic in recent years, worldwide research.Currently street lighting has become part of a city and the beautification lighting and night indivisible more irreplaceable. In terms of energy-efficient lights, automatic street light control system merits of pivotal.Due to the microcontroller with high integration, processing capacity, high reliability, simple structure, low-cost advantages, so the street lighting project has been widely used. The study design microcontroller-based intelligent street light control system in our country is on the existence of a huge city lighting energy consumption and the development of new energy-saving control system.This paper presents the architecture and design of intelligent street light control system, a detailed analysis of its working principle and to AT89S51 as the main control unit hardware and software design of each module.Keywords: intelligent street lighting, SCM, timeshare regulator,light regulator目录1绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计的意义 (1)1.3国内外现状分析 (1)1.4论文的主要内容 (2)2P ROTEUS仿真软件与K EIL (2)2.1P ROTEUS仿真软件 (2)2.2K EIL (2)3硬件设计 (3)3.1按键模块 (3)3.2计时模块 (3)3.2.1计时模块的软件设计 (3)3.2.2计时模块的硬件设计 (5)3.3光线强弱检测模块 (5)3.3.1ADC0832综述 (5)3.3.2光敏电阻的介绍 (7)3.3.3光线强弱检测模块的硬件电路设计 (8)3.4路灯控制模块 (9)3.4.1继电器的概述 (9)3.4.2PNP型三极管的概述 (9)3.4.3路灯控制模块的硬件电路设计 (10)4软件设计 (11)4.1程序模块分类及功能 (11)4.2程序流程图 (11)5软件测试 (13)5.1测试目的 (13)5.2测试方法 (13)5.2.1功能测试： (13)5.2.2测试结果 (13)6结论 (15)致谢 (16)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)1 绪论本文研究的智能路灯节能控制系统是通过配套的功率变换组件，可在路灯的启停和运行中，有效的调节路灯的端电压，控制路灯的照明亮度，从而改变了路灯在不同时段的耗电量，改善了功率因素，到了节约电能的目的。
单片机控制的模拟路灯控制系统设计
单片机控制的模拟路灯控制系统设计模拟路灯控制系统是一种基于单片机控制的系统，用于智能地控制路灯的亮灭。
通过使用单片机作为主控制器，可以实现对路灯的自动亮灭、亮度调节、时间设置等功能，提高路灯的节能性和智能化程度。
一、系统设计方案1.硬件设计(1)单片机选择：选择一款功能强大、易于编程的单片机作为主控制器，如STC89C52(2)光敏电阻：用于感知光线强度，控制路灯的亮灭。
(3)三色LED灯：用于模拟路灯的亮灭状态，分别表示红、黄、绿三种不同的亮度。
(4)显示屏：用于显示系统的运行状态和参数设置。
(5)时钟模块：用于系统的时间设置和计时功能。
2.软件设计(1)系统初始化：在系统启动时，进行各个模块的初始化操作，包括IO口设置、定时器设置、中断设置等。
(2)光敏电阻检测：通过ADC模块读取光敏电阻的电压值，转换成灯光亮度等级。
(3)路灯控制：根据光敏电阻的电压值，控制三色LED灯的亮灭状态。
根据亮灯等级的不同，选择相应的亮灯模式，如红灯、黄灯、绿灯。
(4)时间设置：通过时钟模块设置系统的时间，并可以设定定时开关灯功能。
(5)显示屏交互：通过显示屏显示系统的运行状态和参数设置，实现与用户的交互功能。
二、系统功能详解1.自动亮灭功能系统通过光敏电阻感知光线的强度，根据设置的亮灯等级，自动控制路灯的亮灭状态。
当光线强度低于一定阈值时，系统自动点亮路灯；当光线强度高于阈值时，系统自动熄灭路灯。
这样可以根据实际的光照情况，智能地控制路灯的亮度，节约能源。
2.亮度调节功能系统可以根据用户的需求，通过显示屏进行亮度调节的设置。
用户可以根据实际需求设定不同的亮度等级，系统将根据用户设置的亮度等级来控制路灯的亮度。
这样可以根据不同的环境要求，调节路灯的亮度，提高路灯的灯光利用率。
3.时间设置功能系统通过时钟模块提供时间设置功能，用户可以根据实际需求设置系统的时间，并可以设定定时开关灯功能。
用户可以设定指定时间点的开灯和关灯时间，系统将根据用户设定的时间进行控制。
基于单片机的智能路灯控制系统
基于单片机的智能路灯控制系统..
基于单片机的智能路灯控制系统是一种通过使用单片机来实现智能化路灯控制的系统。
该系统通过使用单片机的计算和控制功能，可以实现对路灯的自动控制、亮度调节、故障检测等功能，以提高路灯的能效和智能化程度。
系统的主要组成部分包括单片机、光敏传感器、亮度调节器、通信模块等。
光敏传感器用于感知环境光照强度，从而实现对路灯的自动开关控制。
亮度调节器可以根据需要调节路灯的亮度，以节约能源和满足不同场景的需求。
通信模块可以实现系统与其他智能设备的互联互通，以便实现更复杂的控制策略。
系统工作原理如下：当环境光照较弱时，光敏传感器感知到的光照强度低于设定阈值，单片机将接收到的光敏传感器信号进行处理，通过控制路灯的开关，将路灯打开。
当环境光照较强时，光敏传感器感知到的光照强度高于设定阈值，单片机将路灯关闭。
同时，单片机还可以根据预设的亮度调节策略，对路灯的亮度进行实时调节，以适应不同的需求。
此外，系统还可以通过故障检测功能，及时监测路灯的状态，并通过通信模块将相关信息传输到控制中心。
控制中心可以对路灯进行集中管理和控制，以提高路灯的维护效率和可靠性。
基于单片机的智能路灯控制系统通过使用单片机的计算和控制能力，实现了对路灯的自动控制、亮度调节和故障检测等功能，提高了路灯的能效和智能化程度，为城市公共安全和能源节约做出了贡献。
基于单片机的LED路灯控制系统设计
基于单片机的LED路灯控制系统设计引言：随着科技的飞速发展，节能环保成为了世界各国的共同目标。
而在城市照明领域，传统的荧光灯和高压钠灯逐渐被LED灯取代，以其高效节能、寿命长等优势成为了照明行业的主流。
本文将介绍一种基于单片机的LED路灯控制系统设计，旨在提高LED路灯的节能效果和照明质量。
一、系统设计概述本系统采用单片机作为控制核心，通过检测周围环境的亮度和路况，智能地控制LED路灯的亮度和开关状态，以达到最佳的节能效果和照明质量。
主要包括以下几个方面的设计内容：传感器模块、单片机控制模块、LED驱动模块、通信模块。
二、传感器模块设计1.光敏传感器：采用光敏电阻或光敏二极管作为感光元件，通过模拟电路将光信号转换为电信号，然后通过单片机的模拟输入引脚读取光强度数据。
2.路况传感器：采用压电材料或振动传感器，通过检测路面的振动和压力变化，判断是否有车辆经过。
同样通过模拟电路将信号转换为电信号，然后通过单片机的模拟输入引脚读取路况数据。
三、单片机控制模块设计1.单片机选型：选择一款适合的低功耗、高性能单片机，如STM32系列。
单片机通过模拟输入引脚读取传感器数据，并通过数字输出引脚控制LED的亮度和开关状态。
2.控制算法：利用单片机的计算能力，结合光强度和路况数据，设计合理的控制算法。
例如，当检测到光强度较低且无车辆经过时，路灯亮度调整到较低水平；当检测到光强度较低且有车辆经过时，路灯亮度调整到适中水平；当检测到光强度较高时，路灯关闭或亮度调整到最低水平。
3.系统界面设计：通过LCD显示屏和按键等外设，设计用户友好的系统界面，方便用户查看和设置LED路灯的工作状态和参数。
四、LED驱动模块设计将单片机的数字输出引脚连接到合适的LED驱动电路，以控制LED的亮度和开关状态。
可采用PWM调光技术控制LED的亮度，通过单片机输出不同的脉宽信号，控制LED的亮度级别。
同时，为了确保LED的正常工作，还需要设计合适的电源管理模块，提供稳定的电压和电流给LED。
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基于51单片机的模拟路灯控制系统1. 系统设计1.1 设计要求一、任务（来自原题）设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。
图1 路灯控制系统示意图图2 路灯布置示意图（单位：cm）二、设计要求+1．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。
（3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
（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。
2．发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
（3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容（EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。
1.2 总体设计方案1.2.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。
二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。
四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。
五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的内置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路得以实现。
针对以上的五个功能，采用模块化的设计思想，以下分别叙述之。
1.2.2 方案论证与比较1.2.2.1 时钟功能及定时开关机。
方案一：采用专用时钟芯片。
现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307、PCF8485等。
其优势是可以单独使用，直接连接到单片机外围，有自己独立的时钟晶振，精度较高。
单片机通过串行接口读取和写入当前的时钟值，时钟芯片的运行受单片机死机的影响少。
其缺点一是消耗了单片机IO口资源。
二是在编程时需要增加读写串行口的内容，消耗了单片机的运行时间。
三是增加了成本。
增加了时钟芯片及其外围电路的开支。
DS1302的典型应用电路如图3所示：图3 DS1302的典型应用电路方案二：采用单片机内置时钟振荡电路及定时器构建时间平台。
本方案直接利用单片机的内置定时器，通过定时器的中断和简单运算实现时钟功能。
例如：STC单片机，在4M时钟时，单个指令的运行时间是1微秒，设置定时器1每125个指令周期产生一个中断，即125微秒，8个中断后，时间平台是1毫秒，设置以下时间计数变量分别为：uchar To1mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了1毫秒uchar To2mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了2毫秒uchar Is2mS = 0; //到达2毫秒时刻uchar To20mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了20毫秒uchar Is20mS = 0; //到达20毫秒时刻uchar To1S = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了1秒uchar Is1S = 0; //到达1秒时刻在秒时间平台，用ToMIN变量，计数60秒后进入分钟平台，计数60分钟后，进入小时平台。
方案二没有增加外置电路，充分利用了单片机的定时器功能，实施简洁方便，主要的缺点是当控制系统断电或死机以后，需要人工重新定时。
本系统的时钟功能实现采用方案二。
1.2.2.2 根据环境明暗变化，自动开灯和关灯功能。
方案一：采用比较器的解决方案。
光敏电阻与固定电阻串联，加一级电压跟随器后输入比较器，与比较器负输入端的电压值进行比较，得到一个高电平或低电平输出，进入单片机的IO 口。
优点是电路比较直观，操作比较方便，可直接通过电位器调节路灯的开启亮度。
对维护人员的要求不高。
缺点是不方便进行数码控制。
方案二：采用AD变换。
光敏电阻与固定电阻串联，由单片机内置的AD变换接口读入当前的电压值，然后根据读取的电压值判断当前的环境亮度。
路灯的开启电平由内部的变量控制。
方案二的优点在于可以方便以实现对路灯开启电平的数码控制和远程控制。
本系统采用方案二。
1.2.2.3 根据交通情况自动调节亮灯状态。
当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。
方案一：采用工业级的光电传感器。
这种光电传感器普遍运用于电梯、生产线等工业场所。
优点是使用方便，型号很多，输出量是开关量，不需调理电路。
缺点是价格较贵。
方案二：采用廉价的红外对射传感器。
红外对射的特点是传输距离较远，能量集中。
当没有物体遮挡时，红外光直射到红外探头上，红外接收管连续输出低电平到单片机，当有物体经过时，红外光被遮住，此时红外探头输出高电平到单片机。
由于红外光的发射有一定的偏角，本设计利用了黑色套管遮挡红外发射灯头，以减少红外光的散失。
本系统采用方案二。
1.2.2.4 故障报警功能采用光敏电阻检测路灯的亮度，同时排除环境光的干扰。
利用单片机的AD口，读入光敏电阻上检测到的路灯亮度值。
1.2.2.5 恒流源驱动LED及20％到100％范围内可调亮度。
方案一：采用恒流源驱动芯片，目前市场上成品的恒流源驱动芯片比较多，一般采用使用取样电阻调节输出电流的方式。
这些芯片使用方便，性能较好，但价格较贵。
方案二：采用PWM方式驱动功率三极管输出驱动电流，用电流取样电阻串入LED供电回路，用AD口读取当前的电流值，实现闭环控制。
方案二利用了单片机的AD变换资源，同时采用PWM方式，可以使LED工作在断断续续的状态，可以延长LED的使用寿命。
本系统采用方案二。
1.2.3 系统各模块的最终方案1.3 系统功能说明书（用户使用说明书）1.3.1 路灯的工作模式本模拟路灯控制系统具备5种工作模式，分别是自动群控模式、自动分控模式、根据照度自动控制模式、根据交通情况自动控制模式、手动控制模式，下面对每种工作模式简单介绍如下：（1）自动群控模式在该模式下，支路控制器根据设定好的定时信息，自动地同时打开或者关闭两盏路灯。
系统启动后默认进入该模式。
（2）自动分控模式在该模式下，支路控制器根据设定好的定时信息，分别控制两盏路灯的开关，例如，当系统的时间和路灯1开灯的时间相等时，开启路灯1；当系统的时间和路灯2关灯的时间相等时开启路灯2。
（3）根据照度自动控制模式在该模式下，当环境照度低于一定的值时开启两盏路灯，当环境照度高于一定的值时关闭两盏路灯。
（4）根据交通情况自动控制模式在该模式下，当可移动物体M由左到右到达S点时（见图××），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右到左移动时，则亮灯的次序与上相反。
（5）手动控制模式在手动模式时，两盏路灯只能由支路控制器用增加和减少键手动的调整亮度，路灯的亮度可以在0％～100％自由的上下调整，步进为10％。
（1）～（4）等四种工作模式是互斥的，即在某一时刻只能具有其中的一种功能，不过各种模式可以手动的切换，手动调整路灯亮度的功能在这四种模式中都是有效的。
另外，该路灯控制系统还具备故障检测功能，当路灯出现无法正常工作的状况时，该控制系统能够判定是哪一环节出现问题，并将故障通过声音警报及数码管显示告知用户。
1.3.2 按键操作说明⏹支路控制器具备5个按键，分别为时间调整键、模式选择键、增加键、减少键、确认键。
⏹时间调整键：按时间调整键时，可以循环地选择系统时间、路灯1和2共同的开关灯时间、路灯1的开关灯时间和路灯2的开关灯时间。
⏹模式选择键：按模式选择键可以进行系统工作模式的切换，顺序为自动群控模式→自动分控模式→根据照度自动控制模式→根据交通情况自动控制模式→手动控制模式。
⏹⏹增加、减少键：按这两个键可以对时间或者亮度进行增减，长按时时间或者亮度可以连续变换。
●确认键：确认键只在时间调整时有效，分别确认小时、分钟、秒的输入。
2. 单元电路设计2.1 每部分模块的电路设计2.1.1 电源供电电路采用变压器与三端稳压器相结合2.1.2 单片机最小系统其核心芯片是STC12C5404AD。
2.1.3 输入与输出键盘：采用AD变换输入口为键盘输入口，节省了IO口资源。
LED显示：2.1.4 电流源驱动3. 软件设计软件采用C语言编写，可移植性和可读性强。
软件编写体现了模块化的任务驱动方式。
代码尽量符合变量定义规范。
3.1 -----子程序本系统包含以下子程序//键盘处理------------------------------void KeyboardScan(void);//键盘扫描函数void KeyboardOperate(uchar KeyNum);//按键处理函数//定时器处理------------------------------void InitTimer(void);//定时器参数设定及启动//路灯控制------------------------------void BrightnessSet(uchar LightNum, uchar Brightness);//亮度调整//AD采样------------------------------void ADExchange(uchar Num);//AD采样/************************************************************** * 亮度调整函数* **************************************************************/ void BrightnessSet(uchar LightNum, uchar Brightness)；/************************************************************** * 溢出中断处理程序* **************************************************************/ void interrupt 6 TimerInterrupt(void);3.2 ----系统主程序流程图3.2.1 系统流程图3.2.2定时器溢出中断处理函数流程图3.2.3按键扫描流程图4. 系统测试4.1 测试仪器流明计数字示波器功率计万用表直流电源等4.2 指标测试4.2.1各部分测试的指标功率测试4.2.2 系统实现的功能1．基本要求3．特色功能5. 结论本方案的系统设计符合本次试题的要求，经过功率扩大、电网通讯等方面的改良，可以用于实际路灯控制，是一个低成本，高可靠性的合理方案。