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1、韶韶 关关 学学 院院课 程 设 计课程设计题目：课程设计题目：微机原理与单片机技术实践课程设计基于 AT89S52 的智能路灯的设计学生姓名：刘建亮学生姓名：刘建亮学学 号：号：0810110103608101101036院院 系：物理机电工程学院机电自动化系系：物理机电工程学院机电自动化系专业班级：专业班级：自动化 2008 级指导教师姓名及职称：彭昕昀指导教师姓名及职称：彭昕昀 陈锦儒陈锦儒起止时间：起止时间： 2011 年 2 月 21 日2011 年 5 月 31 日课程设计评分：课程设计评分：基于基于 AT89S52AT89S52 的智能路灯的设计的智能路灯的设计摘摘 要要: :
2、智能路灯系统以 STC89C52 单片机为控制核心，系统采用线路简单、体积小的专用时钟 芯片 DS1302，DS1302 工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于 1mW。使用 DS1302 不但使电路功耗降低，而且节省 IO 口资源。采用光敏电阻检测环境的明暗变化，具有自动 感光模式和定时模式两种。配有键盘输入方式，使用液晶 LCD1602 显示。 单片机路灯定时控制器是一种新型智能控制仪表，它可以根据季节改变一起天亮天黑 时间的变化，由人们通过根据不同的需要通过按键进行路灯点亮和熄灭时间的条件。系统 智能度高，可靠性高，系统工作稳定，且综合性价比较高，具有较大的市场应用前景。关键词关键
3、词： AT89S52 DS1302 LCD1602 光敏 路灯Abstract: Smart street system for the control of microcontroller core STC89C52, the system uses simple circuit, small dedicated clock chip DS1302, DS1302 work, low power consumption, keep the data and clock information power is less than 1mW. The circuit using the DS13
4、02 not only reduce power consumption, and save the IO port resources. Photosensitive resistance testing environment with brightness changes, with automatic light-sensitive mode and timer mode two. With keyboard input, the LCD LCD1602 display. SCM street smart timing controller is a new control instr
5、uments, which can change depending on the season with the dark dawn of time changes, depending on the needs of people through the street light through the button and off time conditions. System, high intelligence, high reliability, the system is stable, and comprehensive cost-effective high, with la
6、rge market applications. Key words: AT89S52 DS1302 LCD1602 photosensitive lights 目目 录录1 系统设计总述 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 方案比较与确定 (2)2 2 智能控制原理 (2)2.1 内部工作原理 (2)2.2 系统的主要结构 (2)3 系统的硬件设计 (6)3.1 AT89c52的功能特性描述 (9)3.2 AT89c52电路图 (11)3.3 单片机系统及显示电路 (12)3.4 时钟芯片电路 (15)3.5 光敏电路 (15)3.6 LM324 的引脚注释 (16)4 系统的软件设
7、计 (16)4.1 智能路灯系统的算法设计 (17)4.2 主程序设计(17)5 硬件调试及性能 (18)5.1 调试（18）5.2 性能指标（18）致谢 (18)参考文献 (19)附录 1：电路原理图 (20)附录 2：设计的 PCB 图 (20)附录 3：程序清单 (21)韶关学院课程设计任务书学生姓名刘建亮专业班级08 自动化本科学号 36指导教师姓名及职称 彭昕昀、陈锦儒设计地点信息楼 412 室设计题目基于基于 AT89S52AT89S52 的智能路灯的设计的智能路灯的设计该课题的任务有：定时开关。光暗变化。液晶显示时间日期该课程设计的要求是：1. 设计电路图；2. 设计系统仿真文件
8、；3.制作单片机 电路板； 4.编制单片机程序；5.撰写课程设计报告；6.提交设计作品的照片文档。进进度安排度安排第 1 周：设计 PCB 图第 2 周：制作电路板第 3 周：焊接元器件第 4 周：调试下载程序第 5 周：电路板软硬件验收 主要参考文献主要参考文献1 靳 达. 单片机应用系统开发实例导航. 北京：人民邮电出版社，20032 楼然苗，李光飞.51 系列单片机设计实例.北京:北京航空航天大学出版社,20033 余永权.89 系列 FLASH 单片机原理及应用.北京:电子工业出版社,20004 李东生.PROTEL 99SE 电路设计技术入门与应用.北京:电子工业出版社,2002院系
9、（或教研室）院系（或教研室）审审核意核意见见： ：审核人签名及系公章： 年 月 日任任务务下达人下达人（ （签签字）字）彭昕昀彭昕昀 2011 年年 3 月月 10 日日任任务务接受人接受人（ （签签字）字）年年 月月 日日基于基于 AT89S52AT89S52 的智能路灯的设计的智能路灯的设计姓名：刘建亮姓名：刘建亮 学号：学号：08101101036 指导老师：陈锦儒指导老师：陈锦儒 彭昕昀彭昕昀 1、系统设计总述城市路灯管理工作是城市市政工程管理的重要任务之一，飞速发展的现代化城市需要具有自动化程度高，运行可靠，使用维护方便的照明控制系统。特别是在能源急剧消耗的今天，节能已经成为不可逃避
10、的问题。利用 89 系列单片机，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在时间精度方面也能达到日常使用的要求。路灯控制系统分为两大类：一类是用使用光敏电阻的感光性产生电信号控制，一类是使用 DS1302 时钟芯片控制。设计特点各不相同，因而用途也不同。我们通过简单的合成可以使路灯系统同时具有以上两种特性，在 51 系列单片机的逻辑控制下完成对路灯开关的任务。通过I/O 口的按键可以调整实时时间，点亮路灯时间，熄灭路灯时间。本设计硬件电路简单成本低，性能可靠，操作简单，实现了 51 单片机在在智能控制当中的应用。1.1 设计任务及要求：具体要求：（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并
11、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）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。按照系统要求，可以将整个系统分为三个模块来设计：模块（1）单片机最小系统（2）液晶键盘路灯集成模块（3）时钟光敏电阻集成，三个功能模块都由一块主控单片机（AT89S52）来完成。1.21.2 方案分析方案分析【方案一】： 采用数字电路实现。数字电路结构简单，响应速度快。但处理能 力有限，题目要求支路控制器需实现的功能很多，数字电路不易实现。【方案二】：采用 STC89C52 作为主控制单片机。该芯片功能强大，具有足够快 的速度；有各种同步串行接口、足够的内部
12、 ROM 和 RAM，以减小控制系统的物 理尺寸，具有看门狗功能和稳定的电源，本系统图形显示程序要求较高，因此 我们采用了 52 系列的 STC89C52 它的程序存储器达到 32KB） ，可以很方便的实 现我们所需功能，利用其强大的功能不仅可以简化硬件电路而且还可以大幅度 提高系统运行速度，最终通过液晶来显示结果。【方案三】：应用 ARM，ARM 是一种功耗很低的高性能处理器，技术具有性能高、 成本低和能耗省的特点。方便、安全、高效。但 ARM 编程较复杂，我们本科学 生很难掌握，且开发板价格较高。综合题目要求和性价比我们选择方案二为本系统的最终方案，我们用 STC89C52 自己动手制作的
13、最小系统板，结构紧凑，工作稳定，性价比很高。根 据设计要求并综合各方面因素，决定采用 AT89S52 单片机作为主控制器，用动 态扫描法实现 LED 数字显示，使用 DS1302 时钟芯片完成定时计算，智能路灯系统设计框架如图：S S T T C C 8 8 0 0 5 5 2 2键盘时钟路灯控制显示2、智能控制原理 本设计的主控制器是选用的 STC 单片机 89C52，主要是对检测到信息进行 必要的处理，然后控制路灯的亮灭以及控制显示器的显示和路灯的亮灭。利用 51 单片机本身的三个外部中断来设置调节路灯的点亮时间和熄间，通过外部按 键进入中断子程序，利用 P2 口的 3 个按键来改变路灯点
14、亮与熄灭时间的时，分， 秒。用一个 P35 口的一个按键来出中断（时间设置完毕） 。用 P4 口得光敏传 感器来中断。利用 P0 口带上拉 1K 的电阻向液晶显示器输入段数据，利用 P1 的 前面六个 I/O 口向液晶显示器输入位数据。51 单片机的 P0 口当程序给其赋 1 的时候，I/O 口显示的是高阻态而不是高电平。另外单片机 I/O 口所能提供的 电流只有几个毫安，不足以点亮液晶。所以利用 P0 口的高阻态和上拉电阻，在 端口赋 1 的时候，电流从单片机外部输入，通过单片机位选端口流出，直接点 亮液晶。利用 P23，P24，P25 的按键分别改变时间 的秒，分， 时。 利用 51 单片机本身的定时计数器来计数当前时间。51 单片机本身有定时 计数器功能，本系统利用它本身的定时计数器 0 来控制当前时间。2.1、内部工作原理单片机最小系统采用了 STC89C52 单片机。该单片机和 8051 单片机兼 容，使用方便，具有较强的抗干扰特性。其外
