模拟灯路控制系统
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。
单片机课程报告设计--交通信号灯模拟控制系统设计
单片机课程报告设计题目：交通信号灯模拟控制系统设计专业：电子信息科学与技术班级：学号：姓名：指导老师：年月日※※※※※※前言※※※※※※本课程设计的目的和意义本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。
该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
*******目录*******一、设计要求二、设计内容三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统原理图五、交通信号灯模拟控制系统主程序六、运行步骤七、检测与调试八、课程设计体会九、参考文献十、说明一、设计要求：交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。
用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。
二、设计内容：因为本课程设计是交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。
假设一个十字路口为东西南北走向。
初始状态0为东西红灯，南北红灯。
然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车，。
过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯。
再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。
过一段时间转状态4，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。
最后循环至状态1。
注意：.双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。
当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。
三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统主程序ORG 0000HSJMP A3ORG 0030HA3: MOV SP,#60H ;设栈指针初值MOV A, #24HMOV P1, ASETB P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；全部红灯亮MOV R4,#00H ；显示0秒MOV R7,#00H ；显示0秒MOV R2,#03HLCALL XI ；调用子程序A2 : MOV A,#0CHMOV P1,ASETB P3.2SETB P3.3CLR P3.4CLR P3.5 ;东西红灯，南北绿灯MOV R4,#14H ; 显示20秒LOOP2 : MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP2 ;判断20秒显示时间到否MOV R2,#03HLCALL XILOOP8: MOV R2,#03H ；南北黄灯闪3次LCALL XIMOV R4,#05H ；设南北黄灯亮长显示5秒SETB P3.2CLR P3.3A1: MOV A,#14HMOV P1 ,ASETB P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北黄灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAY ；调用延时子程序MOV A ,#04HMOV P1 ,ACLR P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北不亮即意思要南北黄灯闪烁MOV R2 ,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R4,LOOP8 ；判断南北黄灯闪烁，显示5秒到否？MOV A, #61HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；东西绿灯，南北红灯MOV R4,#14H ；显示20秒LOOP3:MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP3 ；判断20秒显示时间到否MOV R7,#05H ；设东西黄灯亮长显示5秒SETB P3.5A0: MOV A,#0A2HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；东西黄灯，南北红灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYMOV A,#20H ;MOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；南北红灯，东西不亮即意思要东西黄灯闪烁MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R7,A0 ；判断东西黄灯闪烁，显示5秒到否？LJMP A2 ；循环回状态1，即东西红灯，南北黄灯DELAY: PUSH 2PUSH 1PUSH 0 ；进栈DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2:MOV 0,#0B2HDJNZ 0,$ ；判断是否运行完0B2HDJNZ 1,DELAY2DJNZ 2,DELAY1POP 0POP 1POP 2 ；出栈DJNZ R2 ,DELAY ；判断R2是否运行完RET ；返回主程序XI: MOV A,R4MOV B,#10DIV ABMOV R6,AMOV DPTR,#TABMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S: DJNZ R7,H55SMOV A,R6MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S1: DJNZ R7,H55S1LCALL DELAYRETTAB:DB 0fch,60h,0dah,0f2h,66h,0b6h,0beh,0e0hDB 0feh,0f6h,0eeh,3eh,9ch,7ah,9eh,8ehEND五、交通信号灯模拟控制系统原理图设计的连线图提示：(1) 完整的DVCC实验箱面板（2）硬件电路连接说明六、运行步骤：①8051 P1.0—P1.7、P3.2—P3.5依次接发光二极管L1—L12。
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
at89c51单片机_交通灯控制系统(含源码及仿真图).
模拟交通灯设计报告题目交通信号灯控制系统团队研发区第二组完成时间2011-11-31贵州民族学院开放实验室`目录一、项目名称 (1)二、选题背景 (1)2.1 课题背景 (1)2.2 交通灯的历史 (1)三、单片机简介 (2)3.1 单片机的发展历程 (2)3.2 单片机的特点： (3)3.3 AT89C52单片机简介 (4)四、设计基本要求和步骤 (5)4.1 基本要求 (5)4.2 设计步骤 (6)五、硬件和软件设计 (6)5.1 硬件电路图 (6)5.2 程序流程图 (8)主程序 (8)运行过程 (9)LED显示程序 (10)T0中断 (11)INT0中断 (11)5.3 P0、P1口显示状态编码表 (12)5.4 程序源代码 (12)5.5 程序运行效果图 (21)六、心得体会 (22)七、参考文献................................................................................. 错误!未定义书签。
模拟交通灯设计报告一、项目名称十字路口交通信号灯控制系统二、选题背景2.1 课题背景由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。
日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题，在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。
随着电子技术的发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。
2.2 交通灯的历史1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。
交通红绿灯控制系统
永城职业学院项目设计交通红绿灯控制系统班级 08级2班专业矿山机电学号2008******学生姓名***指导教师***日期2010 年6月10日目录摘要----------------------------------------------------- 3 1.PLC的概况----------------------------------------------- 41.1 概述------------------------------------------------ 41.2 PLC的特点------------------------------------------ 41.3 PLC的结构及原理------------------------------------ 41.3.1 PLC的分类------------------------------------- 41.3.2 PLC的结构------------------------------------- 51.3.3 PLC汇编语言----------------------------------- 52.硬件系统的设计------------------------------------------- 62.1本设计的控制要求------------------------------------ 62.2控制原理-------------------------------------------- 62.3 控制电路的设计-------------------------------------- 72.4 PLC编程器件---------------------------------------- 82.5定时器---------------------------------------------- 82.5.1 定时器工作原理--------------------------------- 82.5.2定时器使用说明 --------------------------------- 92.6外部电路接线图-------------------------------------- 93.软件系统的设计------------------------------------------ 103.1程序流程图----------------------------------------- 103.2 十字路口交通灯示意图------------------------------- 113.3 I/O的分配----------------------------------------- 113.4 时序图--------------------------------------------- 123.5梯形图--------------------------------------------- 133.6助记符--------------------------------------------- 144.系统检测与调试--------------------------------------- 144.1硬件调试------------------------------------------- 144.2软件调试------------------------------------------- 155.心得体会------------------------------------------------ 16 参考文献-------------------------------------------------- 17摘要交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。
交通灯控制系统模拟设计_毕业设计论文
附件1：学号：0121018700XXX课程设计题目交通灯控制系统模拟设计学院物流工程专业物流工程班级物流工程卓越1001姓名指导教师2013 年 6 月28 日交通灯控制系统模拟设计XXX武汉理工大学物流工程卓越1001摘要：随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。
因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。
根据交通灯在实际控制中的特点，结合单片机的控制功能，提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。
设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤，对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。
本系统采用AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现了红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）；以及实现3种工作模式：正常情况、繁忙情况、特殊情况及报警功能。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键字：交通灯；AT89C51；数码管；三种工作模式Design of traffic light control system simulationZhiming GuoLogistics Engineering College Logistics zy1001Abstract: With the development of economy, the sharp increase in the number of cars, increasingly crowded city roads, traffic congestion has become an international problem. Therefore, multi-function traffic light control system design of reliable, safe, convenient and of great practical necessity. According to the characteristics of traffic lights in the actual control, combined with the control function of single chip, this paper presents a simple method for automatic control of traffic lights with single chip microcomputer. In the design of hardware circuit design and program design includes two steps, on several important single-chip learning have to get involved in. The system centric devices to design the traffic light controller AT89C51, realizes the cycle traffic lights lit, countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning (traffic light signal output, display time through the output port P0 to two digital tube through the P1 port); 3 work modes: normal, busy and implementation situation, special circumstances and alarm function. The system practical, simple operation, strong function expansion.Key words: raffic lights, AT89C51, LED, three work modes目录课程设计任务书 (1)第1章前言 (1)1.1交通灯发展概述 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3课题任务及主要实现内容 (2)1.4 原理分析 (3)1.4.1交通灯显示时序的理论分析 (3)1.4.2 交通灯显示的理论分析 (4)第2章设计方案分析 (5)2.1 单片机与外围接口部件 (5)2.2 倒计时显示界面 (6)2.3 交通灯 (6)第3章硬件系统设计 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.1.1 AT89C51单片机简介 (7)3.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (7)3.1.3主要引脚功能 (8)3.1.4 C51的中断源 (10)3.2 硬件电路实现 (10)3.2.1 最小系统设计 (10)3.2.2 显示设计 (12)3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (15)3.2.4 按键模块 (15)第4章软件电路设计 (16)4.1 软件编译环境测试 (16)4.1.1 C语言介绍 (16)4.1.2 Keil uVision4介绍 (16)4.2软件总体设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)源程序： (22)课程设计任务书学生姓名：XXX专业班级：物流工程卓越1001指导教师：朱宏辉工作单位：物流工程题目:交通灯控制系统模拟设计初始条件：1. 熟悉背景资料和任务：熟悉给定的背景资料和数据，明确系统设计的任务要求；拟订设计计划和初步方案。
基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统
基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统一、实验目的和要求1.掌握单片机基本资源使用。
2.掌握单片机电路原理图绘制和仿真。
3.掌握单片机C语言软件开发以及联合仿真。
二、实验内容和原理实验内容：1.根据题目绘制单片机电路原理图。
2.绘制程序流程图并编写C语言程序3.在仿真程序中进行联合仿真，最后提交实验报告三、主要仪器设备keilC，proteus。
四、操作方法与实验步骤4.1 题目要求用单片机设计一个十字路口交通灯模拟控制系统，要求东西、南北两个方向都通行20秒，警告3秒，禁止20秒，同时要考虑到东西、南北两个方向出现异常情况，出现异常情况器该方向通行60秒。
4.2 系统设计思路南北的绿红黄发光二极管与单片机AT89C51单片机的P1.0,P1.1,P1.2相连。
东西的绿红黄发光二极管与单片机AT89C51单片机的P1.4,P1.5,P1.6相连。
改变单片机P1口编码控制交通灯。
控制过程中会出现两种异常情况用外中断0和外中断1处理。
时间单位采用500ms信号，由定时/计数器0定时50ms，循环10次产生，定时/计数器0采用查询方式，主程序中设定定时/计数器0的工作方式:方式1。
4.2 电路图绘制（包含详细的参数选定文字和图像叙述）C1=1nF,C2=1nF,C3=1nF,R1=300,R2=300,R3=300,R4=300,R5=300,R6=300,R7=300,R8=300,R9=300,R10=300,R11=300,R12=300,R13=3004.3 C程序编制（包含详细的文字和程序流程图）4.3 仿真分析（包含文字和图像叙述）东西绿灯，南北红灯东西黄灯，南北红灯南北绿灯，东西红灯南北黄灯，东西红灯东西发生异常时，东西通行，南北禁止，东西方向绿灯闪，南北方向红灯闪南北发生异常时，南北通行，东西禁止，南北方向绿灯闪，东西方向红灯闪五、讨论和心得（不少于100字）通过这次对交通灯信号的模拟，了解了交通灯4种正常状态，2种异常状态，它们分别是：状态1，东西方向绿灯，南北方向红灯20秒。
单片机课程设计交通灯总结
单片机课程设计交通灯总结在单片机课程设计中设计交通灯控制系统是一个常见而有趣的项目。
以下是一个关于交通灯控制系统单片机课程设计的总结：设计目标：实现一个模拟交通路口的交通灯控制系统，包括红灯、绿灯、黄灯状态的切换，考虑不同方向车辆的通行情况。
硬件与软件要求：1.使用单片机（如AT89C51）作为主控制器。
2.连接LED灯模拟交通灯的红、黄、绿三个状态。
3.设置按钮或传感器来模拟车辆和行人的触发信号。
4.使用编程语言（如C语言）编写单片机程序，实现交通灯的状态切换逻辑。
设计步骤：1.确定交通灯状态：定义红、黄、绿三个状态，确定每个状态的持续时间。
2.设计状态切换逻辑：编写程序逻辑，根据不同的触发条件切换交通灯的状态。
例如，通过按钮触发或设置定时器来模拟车辆和行人的触发。
3.处理不同方向的通行：考虑路口不同方向的车辆通行情况，确保交通灯切换的合理性。
可以设置不同方向的灯的状态互斥。
4.实现程序代码：使用C语言等编写程序代码，并通过编译器将代码烧录到单片机中。
5.调试与优化：在实际硬件上进行调试，确保交通灯的状态切换和触发条件的逻辑正确。
根据实际情况优化代码，提高系统的稳定性和可靠性。
设计成果：成功设计并实现了一个交通灯控制系统，具有良好的交互性和可扩展性。
系统能够模拟真实路口的交通流量情况，通过合理的状态切换实现车辆和行人的有序通行。
学到的知识与技能：1.掌握单片机编程技能，包括IO口控制、定时器使用等。
2.熟悉硬件与软件协同设计的过程。
3.提高了系统设计和调试的能力。
4.学习了如何考虑不同方向车辆通行情况，提高了系统的实用性。
反思与展望：通过这个项目，我更深入地理解了单片机的工作原理和编程技术。
在未来，可以考虑增加更多的功能，如紧急情况下的交通灯切换、LED显示屏显示等，以提高系统的智能化和实用性。
这个课程设计不仅锻炼了我的技术能力，也培养了我对系统设计的整体思考能力。
模拟路灯控制系统软件设计
模 拟 路 灯 控 制 系 统 软 件 设 计
杨 宇 ，曾谢 华 ，谭 可 ，李 志平
（ ．昆明冶金高等专科学校 电气学院 ，云南 昆 明 ６０ ３ ； ． 昆明铁路局 信息 处 ，云南 昆明 ６ ０ １ ） １ ５０ ３ ２ ５０ １
摘 要： 该模拟路 灯控制 系统基 于 Ａ ８ Ｃ ２单片机 ，采用 Ｃ语 言进 行软 件设计 ，按 照不 同的 ．作 模式 来划分任 Ｔ９ ５ Ｙ －
模 拟路 灯控 制 系统采 用成 熟 的 ５ １单片 机技 术来 模 拟 控 制路 灯 。该 系统 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 ，能 根据 环境 明 暗变化 ， 自动 开灯 和关灯 ，能根据 交通 情 况 自动 调节 亮灯 状态 ，能分别 独立 控 制每 只路 灯 的开灯 和关 灯 时 间。本文 将重 点论 述该 控制 系统 的软 件
２ ｎｏｍ ｔ ｎＤ ｐ ｒ ｅ ｔ Ｋ ｎ ｉ ａｗ ｙＡ ｍ ｎｓａｉ ， ｕ ｍｎ ５０ ， ｈｎ ） ．Ｉｆ ａｉ ｅａｔ ｎ ， ｕ ｍｎ Ｒ ｉ ａ ｄ ｉｉｒｔ ｎ Ｋ ｎ ｉｇ ０ １ Ｃ ｉａ ｒ ｏ ｍ ｇ ｌ ｔ ｏ ６ １
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｎ ＭＣ ８ ５ ｎ ｒ ｇ ａ ｓ ｄ ｏ Ｕ ＡＴ ９ ２ ａ ｄ ｐ ｏ ｒ ｍｍｅ ｔ ａ ｇ ａ ｅ ｈ ｔ ｅ ｇ ｔ ｉ ｌ ｔ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ Ｃ ｄ ｗｉ Ｃ ｌ ｎ ｕ ｇ ，ｔ ｅ ｓｒ ｔ ｉ ｈ ｍｕ ａ ｉ ｏ ｔ ｈ ｅ ｌ ｓ ｏ ｏ ｓ ｓ ｍ ｉｉ ｅ ａ ｋ ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｉ ｅ ｅ ｔｗ ｒ ｄ ｓ ａ ｄ ｄｆ ｒ ｎ ｉｔ ｄ ｓｍｉ ｒｔ ｓ ｓｗ ｔ ｎ ｅ ｍｅ ｉ ｙ ｔ ｄ ｖｄ ｄ ｔ ｓ ｓｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅｔ ｄ ｆ ｒｎ ｏ ｋ ｍｏ ｅ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｉ ｌ ｋ ｉ ｉ ｔｒ ｄ — ｅ ｏ ｆ ｆ ａ ａ ａ ｈ
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2009年全国大学生电子设计大赛设计项目：模拟路灯控制系统学院（专业）：云师大物电学院电子系班级：2011级电子A班姓名：王友浩学号：114090346目录第一章前言 1 第二章方案论证与论证 2 一系统结构综述 4 二系统结构示意图 5 第三章硬件设计 5 一89C52单片机简述 6二电源模块设计7 三恒流源电路设计7 四案件及显示模块7 五时钟电路设计8 六光电对射传感器模块设计 8 七比较电路模块设计9 八DA转换模块设计10 九交通状况检测模块设计10 十路灯故障检测及报警模块设计 10第四章系统软件设计一系统软件设计综述11 二各模块软件部分分述 12 第五章系统测试14 第六章结论15 第七章参考文献16模拟路灯控制系统(I题)【高职高专组】摘要：本文介绍了基于STC89C52单片机的模拟路灯控制系统的设计和实现过程，通过交通情况自动调节检测，路灯故障检测及报警检测，环境明暗变化检测，定时开关模块的设计控制以实现题目要求。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
实验测试结果满足要求，本文着重介绍系统的硬件及软件设计部分。
采用的技术主要有：（1）通过软件编程控制定时开关灯时间，报警检测;（2）光电传感器的有效应用;（3）LM311比较器的有效应用；（4）新型时钟芯片DS12C877的有效应用。
关键词：80C52单片机，光电传感器，路灯控制，亮度调节Abstract:This paper introduces the STC89C52 based on single-chip microcomputer simulation street lamp control system design and realization process, through the traffic situation automatic adjustment test, street lamp fault detection and alarm test, light and shade environment change detection, timer switch module design in order to achieve the topic request. The whole system of the circuit structure simple, reliable performance is high. The test results meet the requirement, the paper introduces the hardware and software of the system design part.The technique to be used mainly has:1. Through software programming control timing open to turn off the lights time, alarm detection;2. Effective application of the photoelectric sensor;3. LM393 comparator effective application;4. New clock chip DS12C877 effective application.Key words:80 C52, photoelectric sensor, street lamp control, brightness to adjust方案论证与比较根据题目要求，系统应主要包括电源模块，键盘模块，显示模块，DA转换模块，恒流源模块，判物模块，测光模块，故障检测，时钟模块，LED灯模块等，如下图所示。
系统结构示意图系统硬件设计1.核心单片机STC89C52该单片机由Intel公司推出且集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。
寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
这是我比较熟悉的一种单片机，指令系统和AT89C51兼容，价格便宜，容易购买。
2.电源模块设计如下图所示，220V交流电源经变压器降压，桥式整流，滤波，三端稳压后，输出+12V，-12V，和+5V稳压供给系统电路。
电源电路图3恒流源电路设计电路由三个部分组成：集成运算放大器，缓冲电路和取样电路。
如下图所示，此恒流电路负载能力非常好，且线性很好。
有的DA转换器输出的电压信号经过R1,R2分压后在输入到集成运算放大器的3号脚，由集成运算放大特性可知，V1=V0，流过R3的电流I=V0/R3，即流过LED的电流I=V1/R3。
此恒流电源电路结构简单，但性能优秀。
恒流源电路4.按键及显示模块采用五个独立按键（如下图所示）和一块1602液晶显示器。
显示器分为三个显示模式，显示模式一显示系统时间，显示模式二显示控制开关灯时间信息，显示模式三显示路灯故障信息及位置，在模式二下又分为三个子模式，分别为总控制开关灯时间模式，单独控制LED1开关灯时间模式，和单独控制LED2开关灯时间模式，三种显示模式及模式二下的三种子模式可通过按键依次切换，按键控制如下图所示，按键一可用于控制三种显示模式依次切换，按键二用于控制在显示模式二下三种子模式的依次切换，按键三用于时间的设置，按键四用于时间设置中数字的增加，按键五用于时间设置中数字的减少。
按键示意图5.时钟电路设计时钟电路采用内部包含始终有效的涓流充电器DALLAS 公司的时钟芯片DS12C887，内含有实时时钟/日历和128BRAM，用户可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断进行屏蔽，DS12C887将自己与石英晶体和电池集成在一起，可选择Intel和Motorola模式，本方案中选择Intel模式。
单片机6.光电对射传感器模块设计光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器为光电二极管。
在接收器接收到信号后。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号并将该信号传给单片机。
从而达到对路况信息的监测。
电路图如下所示。
7.比较电路模块设计本方案中采用LM311作为比较器，LM393 系列由两个偏移电压指标低达2.0 的独立精密电压比较器构成，该产品采用单电源操作设计，且适用电压范围广。
该产品也可采用分离式电源，低电耗不受电源电压值影响。
本品还有一个特点是，即使是在单电源操作时，其输入共模电压范围也包括接地。
LM393 系列可直接与 TTL 及 CMOS 逻辑电路接口。
，本方案中通过AD转换器实现在环境明暗检测与声光报警检测中，将变化的光敏电阻的模拟信号转换为数字信号，同时传送给单片机，从而使单片机完成下一步操作。
LM311电路图8. DA转换模块设计本方案中采用TLC5615是具有串行接口的数模转换器，其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。
带有上电复位功能，即把DAC 寄存器复位至全零。
性能比早期电流型输出的DAC 要好。
只需要通过 3 根串行总线就可以完成10 位数据的串行输入，易于和工业标准的微处理器或微控制器(单片机) 接口。
本方案中通过将其与单片机和恒流源连接以达到对LED灯的控制。
下图中1，2，3，4分别于单片机相连，6，7与恒流源连接。
TLC５６１５电路连接图９．交通状况检测模块设计本模块设计功能是通过安放在S点，B点，S'点的光电对射传感器，将检测到的电信号传送给单片机，单片机将信号处理后，通过DA模块转化与恒流源模块后，输送给LED灯，从而达到对路况信息的监测。
10.路灯故障检测及报警模块设计本模块通过安放在路灯下的光敏电阻的阻值变化，从而产生变化的电压，电压信号经过LM311比较器的作用将数字信号传递到单片机，以使单片机控制蜂鸣器报警及液晶显示故障信息。
故障检测模块电路图软件设计的框图如图1所示，系统初始化后进入时间设置模式，设置时间后，就有以下几种模式：交通情况自动调节模式，路灯故障检测及报警模式，环境明暗变化模式，定时开关模式。
单片机 灯一.当进入交通情况变化模式如图2所示：物体M到达S点时，灯1亮，灯2灭，到B点时，灯1灭，灯2亮，到达S'时灯1和灯2均灭，物体反方向移动时，以此类推。
二.当进入环境明暗变化模式，如图三所示，当环境变暗时，打开路灯；当环境变亮时，关闭路灯。
图三环境明暗变化模式三.当进入定时开关模式，如图四所示，当定时开灯时间到时，打开相应路灯，当定时关灯时间到时，关闭相应路灯。
图四定时开关模式四．路障检测及报警模式进入故障检测模式，单片机等待由光敏电阻变化产生的信号，接收到信号后，控制蜂鸣器发声，显示屏显示故障信息。
故障检测及报警流程图系统测试系统测试采用模拟路况及天气变化方法测试如下图所示，模拟小车M，经过S点时，LED等1亮，小车M过B时，LED灯1灭，LED灯2亮，小车过S’时两灯均灭，在两灯均亮时，用不透光的纸板遮挡其中一盏灯，蜂鸣器报警，同时液晶显示故障信息。
当调节外部灯光时，LED灯会产生明暗变化。
实验通过题目要求。
结论比赛过程中，参赛选手遇到了一些问题，但经过大家共同努力最终排除了障碍，是大家吸取了教训和经验。
（1）进行恒流源模块制作时，我们先用仿真软件验证方案的可行性，证明此方法的恒流效果十分理想，实际测试时，发现在LED灯上串联10欧姆以下的电阻，能实现恒流效果，但电阻值加大时，就不能恒流，我们考虑是变压器功率不够，于是更换大一些的变压器。
于是完美运行。
（2）发现主控制板在同时关两盏灯时程序易出错，总结其原因是：同时关电阻时产生较大浪涌电流，致使主板会受到冲击。
将其分开供电，就没问题了.本方案基于STC89C52单片机的模拟路灯控制系统的设计和实现过程，通过交通情况自动调节检测，路灯故障检测及报警检测，环境明暗变化检测，定时开关模块的设计控制，实现了题目要求。
参考文献●谭浩强，C语言程序设计清华大学出版社2009●周石，数字电子技术基础高等教育出版社2010●童师白，华成英，模拟电子技术基础高等教育出版社2010。