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1、摘 要路灯照明对人们的日常生活有着很重要的作用，路灯照明系统的好坏直接影响到人们夜晚出行的安全。中国的路灯控制系统老旧，效率低，浪费能源过多。路灯系统控制方式落后，无法远程控制开关灯时间，缺乏设备故障检测和报警系统。急需升级改善。单片机拥有卓越的控制能力，已经广泛应用在很多领域。基于单片机的智能路灯控制系统可以改变中国路灯现状，使得路灯的管理变得简单、可靠，能节约更多的电能，能使人们更加安全的出行，减少因路灯控制系统不完善而引起的交通事故。因此，设计一款智能路灯控制系统具有非常重要的意义。文章介绍了模拟路灯控制系统的两大组成部分，即硬件系统和软件系统。硬件系统以AT89S52单片机为主控芯片，
2、由实时时钟芯片DS1302产生实时系统时间，由LCD1602液晶显示屏显示菜单、提示和实时时间等信息，使用独立式键盘调整切换功能菜单、设置开关灯时间等，采用光敏电阻检测环境的明暗情况，使用反射型红外光电传感器检测交通情况，配合蜂鸣器和LED灯实现故障报警。软件系统包含系统监控程序模块、显示程序模块、键盘程序模块、实时时钟程序模块，环境检测程序模块、报警程序模块、交通检测程序模块，设定路灯开关时间程序模块等。通过在proteus软件中模拟仿真调试，实现了课题规定的功能和性能指标要求，设计成果具有一定的推广应用价值。关键词 ： 路灯控制；AT89S52；DS1302；LCD1602ABSTRACT
3、 Street lighting has a quite significant impact on peoples daily life, the quality of the street lamp lighting system directly affects the safety of people at night. In china， street lamp control system is old-style, low efficiency and waste too much energy.The mode of streetlight control system is
4、backward, it cant remotely control switch lights in time, and lack equipment in fault detection and alarm system, which is badly in need of upgrading. MCU has excellent control ability, which has been widely used in many fields. Based on MCU intelligent lighting control system can change the status
5、of Chinese street lighting, the street lamp management becomes simple and reliable, which can save more energy, make people more safe travel and reduce traffic accidents caused by defective street lamp control system . Therefore, it is great crucial to design a intelligent street lamp control system
6、. This paper introduces the two components of the analog street lamp control system, namely the hardware system and the software system. The main control chip of hardware system is the AT89S52 microcontroller , real-time system time is produced by the real-time clock chip DS1302 , the information of
7、 menu,prompt and real time is displayed on the LCD1602 , hardware system use a separate keyboard to adjust or switch function menu and set the time switch lights, photosensitive resistance to measure the brightness of environment, and the reflection type infrared photoelectric sensor to detect traff
8、ic situation, with the buzzer and LED lamp realizes fault alarm. Software system includes system monitor module, display module, keyboard module, real-time clock module, environment detection program module, alarm module program, traffic detection program module, set the street lamp switch time prog
9、ram module and so on.By simulating and debugging in Proteus Software, the function and performance requirement of the project are achieved, and the design result has certain application value. Key words: street lamp control; at89s52; ds1302; lcd1602目 录1 绪论1 1.1 课题的背景及意义1 1.2 设计的主要工作22 设计思想与方案3 2.1 设
10、计思想3 2.2 设计方案33 硬件系统的设计5 3.1 主要元器件介绍53.1.1 AT89S52单片机53.1.2 DS1302芯片6 3.1.3 LCD1602液晶显示屏63.1.4 光敏电阻83.1.5 红外光电传感器83.1.6 LM324电压比较器9 3.2 硬件单元电路的设计103.2.1 AT89S52单片机最小系统103.2.2 独立键盘模块电路123.2.3 LCD1602液晶显示电路133.2.4 DS1302时钟电路143.2.5 交通环境检测电路143.2.6 环境明暗检测电路143.2.7 故障检测检测电路163.2.8 声光报警电路163.2.9 路灯电路164
11、软件系统的设计17 4.1 软件设计的描述17 4.2 系统软件的程序设计174.2.1 系统监控模块程序设计174.2.2 独立键盘模块程序设计174.2.3 液晶显示模块程序设计184.2.4 DS1302时钟模块程序设计194.2.5 设定路灯开关时间模块程序设计204.2.6 环境检测模块程序设计214.2.7 交通检测模块程序设计214.2.8 声光报警模块程序设计215 系统调试运行及结果分析23 5.1 系统使用说明23 5.2 系统运行结果235.2.1 进入系统提示235.2.2 选择菜单显示结果235.2.3 实时时间显示结果245.2.4 环境明暗变化仿真结果245.2.
12、5 声光报警仿真结果255.2.6 交通环境仿真结果265.2.7 设定路灯开关时间仿真结果275.2.8 独立控制路灯仿真结果29 5.3 结果分析与结论30 5.4 设计体会30结束语32参考文献33致谢1附录36附录A 元件清单36附录B 程序清单371 绪论 1.1 课题的背景及意义路灯照明对人们的日常生活有着很重要的作用，路灯照明系统的好坏直接影响到人们夜晚出行的安全。过去的几十年里，中国的经济发生了天翻地覆的变化，中国的路灯数量逐年上升，数量庞大，但是国内路灯的控制系统老旧落后，国家应该高度重视这种现状。由于中国人口基数和人口密度大，辽远的公路总长度，中国已经是路灯总数量全球最多的
13、国家之一。2012年路灯总数量已经达到3000多万盏，随着国家对公路安全的重视不断加强，每年的增长速度很快，到2016年，路灯的数量之多可想而知。就路灯照明而言，耗电量就几乎占全国照明总用电量的三分之一1。良好的交通道路照明可以给国民生活提供安全的环境，但是，由此产生的问题也很严峻，首先，路灯数量多导致能源的使用逐年增加，而且使道路路灯的维护更加困难，维护人员和维护费用增加，政府的财政支出花销增多，光源污染现象严重，问题的出现给社会带来了不利影响，亟待政府出台政策解决问题2。中国的路灯控制系统老旧，电能使用效率低，浪费能源过多。中国路灯系统的控制方式落后，无法远程控制路灯点亮和熄灭的时间，而且
14、缺乏设备故障检测和报警系统，急需升级改善。单片机拥有卓越的控制能力，已经广泛应用在很多领域。基于单片机的智能路灯控制系统可以改变中国路灯现状，使得路灯的管理变得简单、可靠，能节约更多的电能，能使人们更加安全的出行。因此，设计一款智能路灯控制系统具有非常重要的意义1。相比国内的路灯控制系统，国外的路灯控制系统有着很大的优势，国外的科技很新颖独特。国外将RFID、互联网、物联网等技术用于路灯控制系统。有些发达国家，将RFID技术运用到路灯控制系统中，在公路旁边安装RFID读卡器，在汽车上安装RDID电子标签，设计了一款智能路灯自动控制系统，可以对路灯进行智能控制，不仅能够节约能源，而且管理路灯系统
15、更加有效率。2015年，美国洛杉矶与荷兰PHILIPS公司达成合作协议，计划将洛杉矶10万盏以上的路灯全新升级，将它们统一添加到一个无线网络中。如果发现路灯出现问题，管理者想要控制它们的开关状态，只须在电脑前打开浏览器就可以成功控制路灯，在飞利浦的无线网络系统中，用户通过地图能查看到全城路灯的详细状况，包括每一盏路灯的型号和使用状态。管理者使用鼠标对路灯操作，就可以实现打开或关闭城市路灯并且可以控制路灯的亮暗。PHILIPS公司设计的系统使用非常方便，可以给人们的夜行提供良好的环境。从国内外的路灯系统的发展比较，国外的科技真的很先进，中国应该努力的学习国外的科技和设计思路，提高中国自身的科技力量，从而提升中国的国民生活质量。 以MCU为控制核心的智能路灯控制系统可以显著改善中国道路路灯控制系统,不但可以达到智能化控制，使路灯控制系统的管理更加有效率，而且还能降低了运行成本，除此之外，智能的路灯控制系统可以很好的节约能源，减少对环境的影响，提高人们的日常生活质
