模拟路灯控制系统与设计原理
模拟路灯控制系统-电子制作大赛
一、设计任务与要求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）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。
（3）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
发挥部分（1）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
（2）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，并显示有故障二、方案比较与论证1、物体检测方案选择方案一：物体的位置检测采用压力传感器，当物体通过定位点时，通过检测压力传感器的输出信号，检测是否有物理通过。
其输出信号的调理电路相对简单，但是采用压力传感器价格较贵，且物体的重量是不定的，所以信号的大小也不定，这样就增加了软件程序处理的难度。
方案二：使用发光二极管和光敏二极管。
此方案缺点在于环境的其他光源对光敏二极管的工作产生很大的干扰，一旦外界光强改变，很可能造成误判和漏判，即使采用超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又增加额外的功耗。
方案三：采用TCRT5000光电传感器，能准确的检测物体的定位，此方案可以降低可见光的干扰，灵敏度高，同时其尺寸小、质量轻、价格也低廉。
外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高，用它作为定点检测相对合适，所以本设计采用此方案。
2、自动控制方案选择方案一：支路控制器和单元控制器之间采用无线通信实现控制。
此方案可以简化布线，减轻线路维护的压力，但是它的问题在于无线通信价格比较昂贵，实现代价较大，输出易受外界电磁场的干扰，并且需要大量繁琐的通信测试才能确保正常工作。
方案二：采用总线控制来进行单片机通信，从而实现支路控制器对各个单元控制器的控制。
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。
模拟路灯控制系统设计
显示 控制 模块 如 图５ 所 示 。控 制 见软 件设 计 。
流驱动及故障检测 电路 。路灯的驱动和亮度调节采用Ｐ ＷＭ脉宽 调制技术和恒流源电路来实现 。显示部分利用液 晶显示模块 ，菜 单式操作更加完善。
（ ２） 设 计 方案 。① 环 境 控制 电路 。利 用 光敏 电阻 的特 性 ，
个 支路 和 每 只路 灯 开 关 灯 时 间 ，根 据 环 境 的 明 暗 变化 自动 开 关灯 ，能 根 据 交 通 状 况 自动调 节 亮 灯状 态 ，并 采 用 恒 流 源 、 Ｐ Ｗ Ｍ脉 宽 调制 和 故 障检 测 电路 ，对 路 灯进 行 功率 调控 和 故 障判 断 ，从 而 实现 对路 灯的 节 能控 制 。
制。
２ ． ４ 显 示 控 制 模 块
（ ３） 发 挥 部 分 。① 自制 单 元 控 制 器 中 的Ｌ Ｅ Ｄ 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２ ０ ％～１ ０ ０ ％范 围内 设 定 并调 节 ，调 节 误差 ≤２ ％。③ 其它 （ 性 价 比 等 ）。
２ ． ３ 交通状 况的传 感 器检 测 电路
传感器 采用Ｅ ｌ ８ 一 Ｄ ８ ０ Ｎ Ｋ 红外传感器 ，检 测到 目标是低 电平 输 出，正常状态是高电平输出 ，检 测距离可 以根据要求进行调
节 。三 个 传感 器按 照 设计 要求 位 置安 放 ，用 于检 测移 动 物体 ，输 出信号 分 别接 单 片机 Ｐ １ ． ６ 、Ｐ １ ． ７ 、Ｐ ３ ． ３ 口 ，三个 信 号在 经 ７ ４ Ｆ １ ０ 与 非 门 电路 产生 中断信 号 送Ｐ ３ ． ２ Ｈ处 理完 成物 体 移动 检 测 和路 灯控
智能路灯系统的设计与实现
智能路灯系统的设计与实现智能路灯系统是一种结合了智能化技术和照明技术的新型路灯系统，通过引入各种先进的传感器、通信技术以及智能控制算法，实现对路灯的自动控制和管理。
它不仅能够实现节能减排的目标，还能够提高路灯的使用寿命、提升道路安全性和智能化管理水平。
一、智能路灯系统的设计原理智能路灯系统的设计可以分为硬件和软件两个方面。
在硬件方面，需要考虑路灯的照明效果、节能性能以及系统的可靠性。
在软件方面，需要设计智能控制算法、建立数据传输和处理模块，并且实现对路灯的远程监控和管理。
在智能路灯系统的设计中，首先需要选择适合的传感器来感知环境的变化，如光照传感器、温湿度传感器、噪声传感器等。
这些传感器可以实时监测环境参数的变化，并利用数据传输模块将数据传输至后台服务器进行处理。
同时，系统还需考虑使用节能的LED灯作为照明光源，通过对光照强度、光色等参数的调节，实现智能控制，从而提高能源利用效率。
其次，智能路灯系统需要具备远程监控和管理功能。
通过使用通信模块，可以实现对路灯状态的实时监控和控制。
同时，利用云平台的支持，可以实现对整个路灯系统的集中式管理，如路灯开关、亮度调节、故障检测等操作都可以通过后台系统进行远程控制和管理。
这样一来，不仅能够方便运营管理人员进行实时操作，还能够大大降低维护成本和提高工作效率。
二、智能路灯系统的实现步骤1. 硬件设计与组装首先，需要根据系统需求设计并选购合适的传感器、控制模块以及通信模块。
之后，需要进行硬件组装和安装，包括将传感器固定在路灯中、安装控制和通信模块等。
这一步骤的关键在于确保硬件的稳定性和可靠性，以保证系统正常运行。
2. 软件开发与编程接下来，需要进行软件开发与编程。
包括建立数据传输和处理模块，开发智能控制算法，实现远程监控和管理功能等。
此外，还需要开发用户端App或者Web端界面，方便管理人员对路灯系统进行操作和监控。
3. 网络配置和实验测试在系统开发完成后，需要进行网络配置和实验测试。
LED智能路灯控制系统设计
LED智能路灯控制系统设计随着城市化进程的不断加快，城市道路越来越多，路灯数量也日益增加。
传统路灯存在能耗高、寿命短、维护管理成本高等问题，而LED路灯以较低的能耗、较长的寿命、较低的维护成本等诸多优点逐渐取代了传统路灯成为主流选择。
在此基础上，智能路灯控制系统的出现不仅能更大程度地发挥LED路灯的优势，提高城市路灯的使用效率，同时可以更好地满足人们在生活中的需求。
本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计思路和实现方法。
一、系统设计思路1. 系统架构设计本系统采用集中与分布相结合的系统架构。
通过将LED灯路灯控制器、数据采集中心与互联网技术相结合，把所有的灯控制器连接至一个控制中心，通过分布在各个控制器上的传感器、通信模块等实现灯控器的实时状态采集和控制命令的下发。
2. 控制方式通过对人们对道路照明的需求进行统计分析，本系统采用以下三种控制方式：传感器控制当传感器检测到周围照度低于设置的亮度值时，自动打开路灯；当检测到周围照度高于预设亮度值时，则关闭路灯。
此种方式可以根据环境光线的变化自动进行调节，避免路灯一直开启，浪费能源。
手动控制用户可以通过手机App或者有线手动开启或关闭路灯。
预定时间控制利用时钟芯片，可以通过程序对路灯控制器的开关时间进行预定，定时开启或关闭路灯。
3. 通信方式本系统采用ZigBee协议或LTE/NB-IoT无线通信方式，实现灯控器与数据采集中心之间的通信。
4. 智能算法为提高路灯的使用效率，本系统采用了人工智能算法。
通过累积历史数据，以及路灯自身的状态、环境变量等信息，实现对路灯的智能控制，达到自适应、无需手动干预的控制效果。
例如对于相邻两个路段，当一个路段获得了最大亮度值，而另一个路段获得了最小亮度值时，系统会选择将光源的能量转移到那个最小的路段，以最小的能耗来达到最大的亮度的目标，节省能源、降低成本。
二、系统实现方法本系统是利用单片机进行硬件控制的，同时实现网络通讯，云存储，无线远程控制等功能。
声光控路灯控制系统设计
声光控路灯控制系统设计一、系统原理声光控路灯控制系统的原理是通过声音传感器和光照传感器感知环境中的声音和光线强度，并据此自动调节路灯的亮度。
当环境中的声音超过一定阈值时，系统会判断有人经过，此时会将路灯的亮度调高，以提供良好的照明效果；当环境中的光线强度低于一定阈值时，系统也会自动调节路灯的亮度，以确保夜间驾车和行人的安全。
二、硬件设计1.声音传感器：用于检测环境中的声音强度，并将声音信号转换成电信号，传递给微控制器进行处理。
2.光照传感器：用于感知环境中的光线强度，并将光照信号转换成电信号，传递给微控制器进行处理。
3. 微控制器：负责接收声音传感器和光照传感器的信号，并通过判断和计算确定路灯的亮度控制信号。
常用的微控制器可选择Arduino、Raspberry Pi等。
4.继电器：用于控制路灯的电源开关，根据微控制器的输出信号来控制路灯的亮灭和亮度。
三、软件设计1.信号处理算法：将声音传感器和光照传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，然后进行滤波和功率计算等处理，以得到准确的环境声音和光照的数值。
2.控制逻辑：根据声音和光照信号的数值，采用一定的算法进行判断和计算，得出路灯的亮度控制信号。
例如，当声音超过阈值时，亮度调高；当光照低于阈值时，亮度调高。
此外，还可以根据具体需求设计其他的控制策略，如定时开关、手动控制等。
软件设计中还需考虑异常情况处理和系统稳定性等问题，如在传感器故障时应有相应的错误处理机制；在电源不足或其他外界干扰情况下，系统应能正常工作或提供相应的保护。
综上所述，声光控路灯控制系统设计应包括系统原理、硬件设计和软件设计三个方面。
通过合理的设计，可以实现智能路灯的节能控制，提高路灯的能源利用效率。
路灯智能照明系统的管理控制系统设计
科技创新22产 城路灯智能照明系统的管理控制系统设计娄嘉骏摘要：随着都市路灯建设全面铺开、设施管控规模增加、需要更多元、节约电量需求更急切，对应的都市智慧照明监控体系的需求也变得更高。
全新一代都市智慧照明监控体系将使用计算机讯息管控和工业自动操控科技以及各种领先的无线传送方式，对都市路灯采取点线操控、点检测等多种科学效率的操控管理，实践远距离操控、节能电能和提升作业效率的领先管控方法，提升都市照明设备现代管控水平的科学方式，为了完成这个目标需要明确这个管理体系操控规划的原则和方向。
关键词：路灯智能照明；节能；系统设计作为都市基础设施中的重要构成部分，路灯照明对人们生产生活产生很大的影响。
但是传统路灯照亮管理体系存在一些难题，比如系统维护开支较大、用户感受较差；各个部分重复过大，在体系集成、可拓展、可研发投入等方面很难让人满意；经常发生服务器超载、超过负荷运转；陈旧的数据库进入技术给反应速度和特性造成很大的影响；人工参与太多，导致体系管理效率和智慧程度较低。
因此，设计一套系统架构合理、通信接口和数据库访问技术先进的路灯智能照明系统，可实现路灯照明系统的高能性、高可靠性、高扩展性和智能化，并降低系统的维护成本、提高用户体验。
1 远程智能路灯控制系统远距离智慧路灯操控体系，主要包含智慧节能操控器、智慧网关操控器、移动通讯板块、通讯和以太网络通讯板块、远距离智慧监控中心和手机监视板块。
无线局域网络主要采用以太网络协定数据通讯，使用国内的三个主要移动通讯企业的现有基站。
把智慧节点操控器、智慧网关操控器、远距离智慧监控中心和手机监视板块当成实际开发的设施软件。
其实际通讯链路是：向上链路是智慧节点操控器，把搜集到的路灯健康信息通过无线局域网络传输给智慧网关操控器，智慧网关操控器利用移动通讯网络和以太网络把数据传送给远距离智慧监控中心，手机应用可以和远距离智慧监控中心通讯查看路灯网络整体运转情况；下行链接路是从远距离智慧监控中心到智慧节点操控器的通讯，可以操控单独路灯的实际工作情况。
路灯控制系统的设计(毕业设计)
路灯控制系统的设计摘要随着中国经济的快速发展，人类对电力能源的需求日益增大，电力资源日益缺乏。
因此如何节能降耗已成为近几年来人们关注讨论和研究的话题。
本文研究的路灯控制系统是针对我国城市在路灯照明的控制方面产生的巨大能源消耗和浪费而开发出的新的智能型的路灯控制系统。
本文详细介绍了该系统的设计与实现。
本文详细介绍并分析了以单片机芯片AT89S52、时钟芯片DS1302、光敏电阻为主要部件的硬件电路和在以keil 软件为主要编程环境的软件部分。
通过时间控制和环境参数控制相结合的方法去控制路灯。
实现随着光照强度的大小和在一定时间段内路灯都有着的不同表现，午夜路灯间隔开以节省电源，光照很足时路灯全部自动断开不工作等功能。
实验表明，该路灯控制系统是一种智能型控制系统。
电力资源既能够得到合理利用也不会影响人类的交通安全。
随着社会的发展，路灯控制系统会得到更广泛的应用。
关键词：路灯控制、单片机、时钟芯片、光敏电阻AbstractWith China's rapid economic development, human electricity demand growing, the power resource-scarce. Therefore, how energy consumption has become a topic of discussion and research attention.In this paper, the street light control system for street lighting in the Chinese cities control the enormous energy consumption and waste and to develop new intelligent street lights control system.This paper describes the design and implementation of the system.This paper introduced and analyzed in single chip AT89S51, clock chip DS1302, photosensitive resistance as the main components of hardware circuitry and with keil as the main programming environment software.Time control and the environment through the combination of parameter control methods to control the lights. As the light intensity to achieve a certain period of time the size and all have different performance lamps, night lights spaced to save power, light is enough to automatically disconnect when the lights do not work all the functions. Experiments show that the street light control system is an intelligent control system. Power can be both rational utilization of resources will not affect the safety of mankind. With the social development, street lighting control system will be more widely used.Key words: street lighting control, single-chip, clock chips, light resistance目录第一章绪论................................... 错误!未定义书签。
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ｌ一……一一 １光度传感器 ；～一
｜＿——＿＝ｌ
｝～一电流源电路｝＿—．１路灯：
ｉＬ—物—体—位—置～传…感—器—ｘ—一８９Ｃ５１一：·括Ｌ…光报…臀电—路ｊ！
ｒ一…。一…—］
｛ｒ……一一—１
１键盘输入
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一 ｝一也尔电路
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．—Ｊ
图４单片机控制系统框图
２．２方案比较 在完成题目要求的功能外，也从性价比、制作难
易程度上考虑后最终采用了第２种方案．由图４可 知，当周围的亮度足够时，光度传感器输出一个信号 给单片机完成白天自动关灯的要求．物体位置传感 器选择了于簧管继电器，当物体检测点接近它，就发 出一个开关信号给单片机，单片机跟据这个开关信 号做出相应的逻辑判断，正确的点亮路灯．路灯驱动 电路使用恒流源驱动，可以实现光度的无极调节．当 路灯不能点亮时，取样电阻上的电压为０ Ｖ，这个信 号通过集成运算放大器ＬＭ３２４和调理ＯＰ０７放大 成标准的数字信号送给单片机，单片机处理后作出 相应判断输出声光报警．使用者可以根据要求通过 键盘设置各种工作模式和参数的输入．该方案思路 明确、简单易懂、容易实现、性价比高．
真系统的实现及应用【Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９， ３７（２４）：１５７－１６０． 【３】俞国亮．ＰＬＣ原理与应用【Ｍ】．北京：清华大学出版栈２００９：
５－７８．
［４］孙和平，杨宁，白晶．单片微机原理与接口技术［Ｍ】．北京： 冶金工业出版社．２００３：８－６５．
万方数据
宁夏工程技术
第１０卷
＋５ Ｖ Ｒ８ Ｒｌ
Ｒ２ ２０ ｋ
１ｔ５ ２ｋ
２Ｍ
１０ ｋ
４
ｒ
＋２４
＋５ Ｖ
。Ｐ１．６ Ｒ１４ ＰＩ．７ ｌｋ
．１０ ．３ Ａ１０１３
Ｒｌ １
图７恒流驱动单元电路图
故障与否的电路是很容易实现的，但是光敏电阻对 光的反应很灵敏，难于准确控制，如果控制不当很容 易出现误动作．为了提高该系统的抗干扰性和稳定 性，在主电路上串接一个电流取样电阻，当电阻上的 电压超过某个极限值时，认为ＬＥＤ灯过流故障；当 电压为零时，认为短路故障．由于采样电阻是电流采 样，所以它的值不能太大（本设计为１ Ｑ），否则影响 整个电路的工作效率，这样由此电阻采样的信号电 压远远小于单片机所能检测到的高电平的电压（当 ＬＥＤ灯正常时，工作电流大约３３０ ｍＡ，取样电压 ３３０ ｍＶ），所以为了可以正确的检测需要加一级电 压放大，其比例放大倍数约为１５．７倍．设计的电压放 大器如图８所示，它是由ＯＰ０７运放为核心元件组 成的，放大倍数可调． ３．７显示单元设计
＋５ Ｖ
Ｒ３ ｌｋ
－＿
稚 锄 誊 濑 Ｈ－
可 图５定位检测单元电路图
３．４光度检测单元设计 通过光敏电阻来感受光的强度，当光变化时就
会在Ｐ２．４上产生一个电压变化量，把这个变化量通 过Ｃ６９８９ＭＥ整形后传送给单片机，单片机再根据这 个信号做出相应的判断，具体电路如图６所示．
＋５ Ｖ
了 图６光度检测单元电路图 ３．５恒流驱动单元设计 该设计要求ＬＥＤ的功率为１ ｗ，电压为５ Ｖ，因 此需要对电源功率有一定的要求，而８９Ｃ５ｌ输出口 的负载能力有限，远远达不到驱动ＬＥＤ灯的要求， 不能直接驱动，因此通过一级电流放大装置来驱动 ＬＥＤ灯，具体电路如图７所示． ３．６故障检测单元设计 众所周知，采用光敏电阻实现检测ＬＥＤ灯电路
高的元器件制作完成，配备太阳能电池之后更是环 保节能．经测试，该系统各项结果都符合系统要求， 并且稳定性强、个别指标高于系统要求． 参考文献： ［１】张耀，张大发．基于可编程控制器的稳压器压力水位控
制研究【Ｊ】．核动力工程，２００８，２９（２）：ｌｌｏ－１１３． 【２】邓洁清，袁宇波．基于ＰＬＣ模块的变电站自动化测试仿
方案１：采用ＰＬＣ作为控制单元，ＰＬＣ硬件接线 简单，工作稳定容易实现”引，但是整个系统性价 比很低，所以该设计不宜采用，具体电路图如图３ 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）
图３ ＰＬＣ控制系统框图
方案２：采用单片机为控制核心并结合光敏电 阻、干簧继电器、ＰＷＭ调光电路、７４ＬＳｌ６４和数码管 等组成了一套简易模拟路灯控制系统．由于单片机 技术成熟、性价比高１４～，使用它为控制单元完全可 以实现题目中要求的一切逻辑控制和模拟控制，故
万方数据
宁夏工程技术 表１恒流源特性测试数据表
第１０卷
表２根据环境明暗变化自动开灯和关灯数据表
６结语
经过多次调试，该系统能够准确的设定显示开 关灯时间并按时控制开关灯；通过遮盖测光元件 光敏电阻能够实现自动开关灯的功能；根据交通 情况可以实现自动调节灯亮，且与定点间的垂线距 离≤１ ｃｍ；支路控制器能够实现分别控制每只路灯 的开灯和关灯时间；当路灯出现故障时，具有声光报 警的功能，并显示故障灯的地址编号．单元控制器中 的ＬＥＤ灯恒流驱动电源自制．该系统采用性价比
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；⑥自制单元控制器中的ＬＥＤ灯恒流驱动电源．
２方案设计
该设计的重点为ＬＥＤ灯驱动电源的设计和单 元控制器调光功能的设计，难点为ＬＥＤ灯驱动电源 的设计，电路具有很好的使用价值，因为它完全是根 据模拟路灯的工作情况而设计的，可以实现定点检 测、自动开关灯、故障检测等功能，配备太阳能电池 之后更是环保节能． ２．１方案论证
雨鬲●一嘉赢ｂ！
一一一 一一一 一一一一一
退出中断服务子程序
图ｎ各个功能模块中断服务子程序流程图
５系统调试
５．１测试仪器仪表 ①米尺；②数字万用表ＵＴ５２；③数字式光照度
测量仪一Ｌ２１００；④毫安表；⑤ＧＢ／Ｔ ７６７６—９８指针式 万用表． ５．２测试项目
（１）恒流源特性测试．设定相应的横流输出电流 值，在０～２０Ｑ内，改变自制恒流源的负载，通过电流 表观察负载电流的变化，数据如表ｌ所示．
第１０卷第１期 ２０１ １年３月
宁夏工程技术
Ｎｉｎｇｘｉａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
文章编号：１６７１—７２４４（２０１ １）０１—００２０—０５
Ｖ０１．１０ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１１
模拟路灯控制系统设计
钱海月１．２， 王海浩１，一， 王海洋３
（１．吉林电子信息职业技术学院电气工程，吉林吉林１３１０００；２．北华大学电气信息工程学院，吉林吉林１３２０００； ３．白城师范学院机械电子工程系，吉林白城１３７０００）
（２）支路控制器根据环境明暗变化，自动开灯和 关灯测试．一天中以中午照度最大，早晚最小；一年 中以夏季最大，冬季最小．例如，夏季晴天的中午，露 地的照度约为ｌｘｌｏｓ ｌｘ，冬季约为２ｘ１０４ Ｉｘ，而阴雨天 的照度仅为晴天的２０％～２５％．一般早晨太阳出来， 具有可靠照明的照度大约为３ ０００ Ｉｘ，所以，该系统 设计在照度Ｅ≥３ ０００ ｌｘ时自动关灯，Ｅ＜３ ０００ Ｉｘ时 自动开灯，开关误差≤１０％．自动开关灯实际测试结 果如表２所示．由表２可知，开灯的光照误差范围 都小于１０％，满足设计要求．
显示单元为８９Ｃ５ｌ串行口外接７４ＬＳｌ６４扩展 了５个８位并行输出口组成，而位选信号由三极管 ８０５０放大驱动，具体电路如图９所示．
４软件设计
该系统软件设计采用８９Ｃ５ １汇编编程，因进行 硬件设计时尽可能的少而精，所以单片机驱动外围 芯片均采用Ｉ／Ｏ口直接控制，没有采用总线方式．没 有采用Ｃ语言编程的原因是Ｃ语言编程虽然效率 高，但同时也存在一些缺点，比如严格定时比较困 难、稳定性不及汇编等． ４．１主程序流程图
主程序主要完成变量初始化、中断初始化、灯亮 的光度控制和灯亮的时间控制等，具体流程图如图 １０所示． ４．２各个功能模块中断服务子程序流程图
中断服务子程序中包含７项功能，分别为功能 ｌ表示１号定位点检测位；功能２表示２号定位点 检测位；功能３表示３号定位点检测位；功能４表示 调光功能键，确定调光值的百分比；功能５表示功能 切换键，通过此键切换要设置的数值；功能６和功能 ７分别是配合功能５加减的调整键，如图ｌｌ所示．
（３）支路控制器根据交通情况自动调节亮灯状 态测试．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，如图 ２所示，ＳＡ＝４０ ｃｍ，灯ｌ亮；当物体Ｍ到达Ｂ点时， ＡＢ＝４０ ｅｍ，灯１灭，灯２亮；若物体Ｍ由右至左移动 时，则亮灯次序与上面相反，误差控制在１０％以内， 实际测试结果如表３所示．
据现实生活中判断是否闯红灯来进行摄像的原理， 选择了经济实用的干簧继电器嘲，但是由于干簧继电 器所发出的信号抖动，所以如果把这个信号直接传 输给单片机，中断程序迅速反映并且多次重复执行． 为了给单片机传输稳定的开关信号，保证每一次只 有一个有效的中断信号，从硬件上先把采集到的信 号经施密特非门Ｃ６９８９ＭＥ进行双非，然后给出准确 的信号，从而实现准确的定位检测功能，另外在程序 中也做了相应的去抖程序，具体电路如图５所示．
摘要：以ＡＴ８９Ｃ５１单片机为控制核心，结合光敏电阻、干簧继电器、ＰＷＭ调光电路、７４ＬＳｌ６４和数码管等设计了一
个模拟路灯控制系统，实现了对物体的准确位置检测．该设计可在对故障做出正确判断后进行声光报警，晚上、白天
自动开关灯．在实际调试中．该系统工作稳定，达到了预期的设计目标．
关键词：单片机；ＰＷＭ调光电路；声光报警
３硬件设计
３．１总体设计 本着能够使该系统稳定运行，且具有较高的性
价比为原则进行设计．在设计时使用价格低廉、实用 的，且工作性能稳定的元器件，比如显示单元全部用 数码管而没有用液晶显示屏．传统的数码显示管 ＬＥＤ受外界环境影响小，显示明亮，编程简单，占用 资源较少，价格也比较便宜，而且能够实现该课题的 要求．该系统主要包括控制单元、定位检测单元、光 度检测单元、恒流驱动单元、故障检测单元、显示单 元、电源单元．现就每个单元给出详细的设计过程． ３．２控制单元设计