《模拟路灯控制系统附硬件图及c程序》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟路灯控制系统附硬件图及c程序（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1摘 要本文介绍了一个模拟路灯控制系统的应用方案，用以实现模拟路灯的智能控制。本方案以宏晶公司的 MCU 芯片 STC12C5410AD 为核心，加以简单的外围电路，实现了模拟路灯控制系统所要求的全部技术内容。STC 单片机在最近几年应用越来越广泛，因其抗干扰能力强、稳定性好，性价比高，因此是低成本路灯控制解决方案的首选。该控制系统除了选用廉价的单片机芯片，还采用了廉价的红外对射传感器，大大降低了系统成本。整个系统的电路简单，结构紧凑,电源驱动仅采用变压器与三端稳压器相结合，附加少许滤波电容便实现了稳定的电源输出。经过多次测试，证实该系统能长时间稳定工作，完全满足设计要求指标。关键词：模拟控制
2、；LED 照明；单片机2ABSTRACTThis paper introduces a simulation control system application scheme street, to simulate the street lamp of intelligent control. This plan to macro crystal company MCU, STC12C5410AD as the core, to chip the periphery of the simple circuit, realize the simulation street lamp contr
3、ol system all of the requested technology content. STC SCM in recent years more and more wide application, because of its strong anti-interference ability, good stability, high performance/price ratio, and so is the low cost street lamp control solutions of choice. The control system in addition to
4、choose cheap single-chip microcomputer chip, also adopted the cheap infrared mutual illuminate sensor, and greatly reduce the cost of system. The whole system of the circuit is simple, compact structure, power drive only used three transformer and the regulators, and the combination of a few additio
5、nal filter capacitance will realize the stable power output. After many test, and confirm that the system can work stably for a long time, fully meet the design requirements index.Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer 3目 录1 系统设计 .11.1 设计要求 .11.1.1 基本要求 .11.1.2 发挥部分
6、.21.2 总体设计方案 .21.2.1 功能分解及设计思路 .21.2.2 方案论证与比较 .21.2.3 系统各模块的最终方案 .51.3 系统功能说明书（用户使用说明书） .51.3.1 路灯的工作模式 .51.3.2 按键操作说明 .62 单元电路设计 .62.1 电源供电电路 .62.2 单片机最小系统 .72.3 输入与输出 .72.4 电流源驱动 .83 软件设计 .93.1 系统主程序流程图 .93.1.1 系统流程图 .93.1.2 定时器溢出中断处理函数流程图 .103.1.3 按键扫描流程图 .113.2 系统子程序 .114 系统测试 .124.1 测试仪器 .124.
7、2 指标测试 .134.2.1 各部分测试的指标 .134.2.2 系统实现的功能 .135 结论 .15参考文献 .16附录 1 程序代码 .17附录 2 硬件原理图 .28附录 3 PCB 图（部分） .2901 系统设计1.1 设计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 1.1 所示：输入 、 显示装置支路控制器单元控制器 1单元控制器 2L E D 灯 1L E D 灯 2图 1.1 模拟路灯控制系统路灯布置如图 1.2 所示：L E D 灯 1L E D 灯 24 02 04 0SABCS 4 04 04 0M定位点图 1.2 路灯布置示意图（单位：cm）1.1.1 基
8、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1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。1.1.2 发挥部分（1）自制单元控制器中的
9、 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：（1）是时钟功能及定时开关灯。（2）是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。（3）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。（4）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，
10、并显示有故障路灯的地址编号。（5）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）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
11、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 1.3 所示：2图 1.3 DS1302 的典型应用电路【方案二】采用单片机内置时钟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
