摘 要

随着中国现代化的步伐稳步向前,电能变得十分稀缺,身为一名公民要学会怎么节约这些能源。路灯是任何一所城市中非常重要的一部分,如何让路灯节能提上议程。

为了应对我国目前的这种能源紧缺的情况,改善城市照明的问题,所以研究本次设计,开发出能解燃眉之急的系统。单片机是目前电子科学领域非常有实力的成员,它具备很多独一无二的优点从而被广泛的使用,而单片机最擅长的则是控制,它可以有效地提升产品的质量水准和智能化程度。本文研究的系统集自动调节亮度,显示亮度,检测路灯故障并开启应急灯于一体的路灯控制装置。

本次设计以单片机AT89S52为控制器,根据要求详细设计了相关的硬件电路,以及相关的软件功能设计。

关键词：智能路灯；单片机；光线调压；分时调压；设计

ABSTRACT

As China's pace of modernization progresses steadily, electricity becomes scarce, and as a citizen learn how to save these energies. Street lights are a very important part of any city, how to make street energy on the agenda.

In order to cope with the current situation of energy shortage in China, to improve the problem of urban lighting, so the study of this design, developed a solution to the urgent needs of the system.MCU is a very powerful member of the field of electronic science, it has a lot of unique advantages to be widely used, and the microcontroller is best at control, it can effectively improve the product quality and intelligence level.

The design of the microcontroller AT89S52 for the controller, according to the requirements of the detailed design of the relevant hardware circuit, and related software function design.

Key words：Intelligent street lighting; Single-chip microcontroller; Light regulator for voltage; Time-sharing regulator for voltage;design

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 本文内容安排 2

第2章 总体方案设计 3

2.1 系统整体方案设计 3

2.2 系统工作原理 4

第3章 系统硬件设计 5

3.1 主控设计 5

3.1.1 单片机概述 5

3.1.2 管脚介绍 6

3.2 AD转换电路 7

3.3 光敏电阻 7

3.3.1 光敏电阻介绍 7

3.3.2 基本特性及其主要参数 8

3.3.3 光敏电阻电路设计 8

3.4 电压比较器 9

3.5 LCD显示模块 10

3.5.1 LCD1602概述 11

3.5.2 LCD1602电路设计 13

3.6 应急灯与路灯模块 13

3.7 串口模块 15

3.7.1 串口通信概述 15

3.7.2 分类 16

3.7.3 串口通信电路设计 17

3.8 按键模块 17

3.9 系统总体电路 18

第4章 系统软件设计 20

4.1 简述系统软件设计 20

4.2 程序结构 20

4.3 流程图 21

4.3.1 主程序流程图 21

4.3.2 中断控制程序流程图 22

第5章 仿真调试 23

5.1 软件概述 23

5.2 调试过程 23

5.3 测试结果分析 27

第6章 结论与展望 28

6.1 结论 28

6.2 展望 28

参考文献 29

致谢 30

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

我们都知道人类历史上最伟大的发明之一就是爱迪生发明了灯泡,最早是灯泡的光亮驱散了人类对黑夜的恐惧,给人类带来了无数明亮温馨的夜晚。随着现代社会的告诉发展,城市中的灯光五彩斑斓,日新月异。但光彩夺目的背后是巨大能源的过度消耗,所以城市照明的节能问题提上议程。路灯照明之于一座城市,就像衣帽搭配之于个人,直接影响着这个城市的形象,如果一座城市的夜景灯光十分美丽,不仅可以吸引外地的人来驻足观赏,也可以让城市里的人乐在其中,提高大家的生活品质和满足大家的精神需求,所以近几年政府十分重视,投入了大量资金建设光彩夺目的照明设施,让我们的城市金碧辉煌。古人说得好,世间万物都具有两面性,城市路灯照明也不例外,绚丽庞大的路灯系统,无疑增加了许多成本,电费支出过多,财政承担显得难以招架;光污染现象日益加重等等。不得不说,作为新生代的公民,最应该考虑的是我们生活的这个大环境的可持续发展。而且我们需要认清的事实是,旧式的路灯控制系统,维护困难,公共资源得不到充分应用,效率低等问题,所以迫切的需要新的控制系统去满足新的需求。

但我们别忘了,科技正在高速发展,而科技的发展终究是要为人类服务的,值得庆幸的是,单片机的应用已经深入广大人民群众的日常生活当中,生活中单片机的身影无处不在,小到遥控器,大到小区的门禁,都有单片机的工作的身影,本次设计的路灯控制系统也不例外,它可以大大的降低各类成本,智能路灯控制系统的推广,可以改变城市传统的照明控制手段,提高效率,并对提高城市形象起到了极大的积极推动的作用。

1.2 研究现状

众所周知,中国是地球上最大的发展中国家,同时也是世界上第二的能源消耗国,我们国家一直面临着能源消耗的问题,那么就要考虑如何节能。目前为止,我国在自然资源和能源利用方面还是存在诸多问题,只有解决这些问题,才能让中国在中国特色社会主义的道路上越走越辉煌灿烂。回到问题上来,我国对很多地区的资源开采过度,能源的利用率很低,在世界上处于较落后的位置,怎么样改善这种状况呢,只有人们自身意识到问题的严重性,积极创新,利用劳动和智慧去发明一些新的富有创新性的产品和系统,去替代旧式的不考虑能源节约的产品和系统。比如在城市路灯照明这块,旧式的存在很多问题,功耗大利用率低等,这就造成了城市耗电量增大,所以,如何解决耗电量大就成了当下急需解决的问题。这时就急需一个新的控制系统来取代旧式待淘汰的系统,让路灯管理不必再依靠人力区解决,节约出更多的劳动力,这样就可以有效的节约许多社会资源。所以在这样的一个大背景下,智能路灯照明控制系统的出台无疑给我国的路灯管理注入一剂强心剂,为节能环保做出一份贡献。