智能路灯控制系统设计

课程设计任务书

14/15 学年第一学期

学院：计算机与控制工程学院

专业：电气工程及其自动化

学生姓名：学号：

课程设计题目：智能路灯控制系统的设计

起迄日期: 1月5 日 ~ 1月 16 日

课程设计地点:专业教室

指导教师:余红英李静

学科部副主任：刘天野

下达任务书日期: 2015 年 1月 5日

目录

1 绪论 (1)

1.1 AT89C52简介 (1)

1.2 Proteus软件介绍 (1)

1.3 Keil C51软件介绍 (2)

2 总体设计 (3)

2.1 设计要求 (3)

2.2 设计思路 (3)

2.3 声检测模块 (3)

2.4 光检测模块 (4)

3 硬件接线图 (5)

3.1 最小系统 (5)

3.2 路灯设计电路 (6)

3.3 行人检测电路 (6)

3.4 光控制电路 (7)

3.5 手动控制电路 (7)

3.6 智能路灯电路设计原理图及说明 (8)

4 流程图 (9)

4.1 主流程图 (9)

4.2 紧急情况流程图 (10)

5 软件仿真 (11)

5.1 软件仿真截图 (11)

5.2 软件仿真结果分析 (13)

6 总结 (14)

附录 A 程序清单 (15)

附录 B 软件仿真图 (17)

参考文献 (18)

1 绪论

1.1 AT89C52简介

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元.

图1.1 AT89C52引脚图

1.2 Proteus软件介绍：

英国Labcenter公司推出的Proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿

真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用PC以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试。Proteus软件涵盖了PIC、A VR、MCS8051、68HC11、ARM等微处理器模型，以及多种常用电子元器件，包括74系列、CMOS 4000系列集成电路、A/D和D/A转换器、键盘、LCD显示器、LED显示器，还提供示波器、逻辑分析仪、通信终端、电压/电流表等各种虚拟仪表，这些都可以直接用于仿真设计，极大地提高了设计效率和设计水平。

Proteus软件已有20多年的历史，在国外应用较为普遍，尤其在教育界的口碑极佳。近年来Proteus软件被引入国内，在多所高等工科院校中得到成功应用。在单片机教学中采用Proteus软件，使单片机的学习过程变得直观形象，可以直接在基于原理图的虚拟模型上进行编程，并实现源码级的程序仿真调试，如有显示及输出，还能看到程序运行后的输出效果，配合各种虚拟仪表来展现整个单片机系统的运行过程，很好地解决了长期以来困扰单片机教学过程中软件和硬件无法很好结合的难题。在Proteus软件平台上学习单片机知识，比以往单纯学习书

本知识更易于接受，以原理图虚拟模型进行程序仿真调试，更易于提高单片机编程能力，还可以通过绘制和修改原理电路图增加很多实践经验。

1.3 Keil C51软件介绍：

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。

Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。C51工具包的整体结构，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及

A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

2 总体设计

2.1 设计要求

设计一个由计算机控制的智能路灯控制器，可以对室内外的光强度进行检测，如果外界灯光过低或是声音低到某一分贝时、智能路灯自行进行调节。要做到“随需而控”，天黑时只有路上有人或车辆通过时路灯才点亮，且可根据行人和车辆通过的声音智能地打开前方一定数量的路灯，同时熄灭经过路段的路灯。

2.2 设计思路

本次设计的题目是智能路灯控制系统的设计。要求实现以路灯为控制对象，完成软件和硬件的设计,利用按键模拟声敏传感器,以手动和行人控制两种方式实现路灯的亮灭功能。其中硬件电路部分主要包括以下部分：单片机最小系统、路灯控制电路部分、行人检测电路部分、光检测电路部分、声检测电路部分。

图2.1工作原理图

图2.2系统总框图

2.3声音检测模块

声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收声波，显示声音的振动图象。该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，输入单片机。声音传感器使用的是与人类耳朵相