由STC89C52RC单片机实现模拟路灯控制系统的详细资料说明

　　模拟路灯控制系统由信号采集电路、定时电路、控制电路、显示电路、输入电路组成。系统的控制部分由STC89C52RC单片机实现，用串行通信的DS1302时钟芯片为系统提供时钟信号。信号采集电路通过光敏电阻和6组红外发射和接收模块采集环境光线、车辆通过的信号，路灯故障信号通过单片机控制实现随环境光线变化、车辆运动变化来调整路灯的亮灯状态。路灯故障检测通过程序查询路灯对应的光电检测回来的信号去驱动声光报警电路。显示电路采用1602液晶显示屏，输入电路采用自制的按键实现对系统的工作模式、时钟调整以及路灯的定时开关灯时间设定等。由单片机控制可显示当前时间，设定、显示开关灯时间，控制整条支路及分别控制每盏灯的开灯和关灯时间。

　　1 系统设计

　　1.1系统方案设计

　　（1）设计方案1

　　采用单片机的内部定时器编写时钟和定时的程序构成系统的控制器，

　　由按键构成键盘输入模块，用来调整时间和设定开关灯时间。环境光线、路灯故障检测采集使用光电二极管，交通状况的信号采集使用超声波收发电路，构成系统的信号采集模块，显示采用多位七段数码管显示时间及设定的定时开关等时间。

　　单片机接收到天黑信号时，程序执行夜间模式，在此程序中编写根据超声波采集的交通情况执行路灯依次亮灭，同时根据光电二极管的反馈信号来判断是否灯故障，若有故障，则单片机发出控制信号去开启振荡电路，发出报警声和闪烁的光信号，从而实现系统功能。

　　但该系统有不足之处，该系统采用编程实现时钟和定时开关灯，占用了太多的单片机资源，并且这种程序时钟有误差，定时器的定时时间不是足够准确，程序又太多。信号采集使用光电二极管易受外界环境干扰，信号采集不准确，造成错误判断，超声波传感器在本地市场不易买到，所以第一种方案没有采用。

　　（2）设计方案2

　　整个系统采用以单片机为核心控制器，整体设计方案如图1所示。

　　时钟模块用内部含有一个实时时钟和日历的DS1302时钟芯片作为路灯定时的时钟源，具有定时和存储功能，能够通过按键输入设置工作模式，在不同的模式下，调整时钟，设置支路和设定每只灯的开灯和关灯时间。

　　光电检测模块分2种环境检测，分别采用不同的检测方法和检测器件，天黑环境和路灯故障检测采用光敏电阻，物体经过的检测采用灵敏度高，性能稳定，受外界干扰小的红外发射和接收管，使用六组探测器可以双向探测，并且能够减少时间延时和减小误差信号的干扰，具有较高的稳定性和抗干扰能力。

　　显示模块采用1602液晶显示，能同时显示32个字符，每种定时模式分页显示，以满足多字符的显示要求。

　　路灯控制采用由单片机控制继电器做电子开关来实现路灯的亮和灭。

　　声光报警由蜂鸣器和发光二极管来提示路灯故障。

　　1.2 系统方案选择

　　经过方案比较与论证，采用第2方案，此方案使用了实时时钟和日历的DS1302时钟芯片，通过简单的串行接口与单片机进行通信节省IO口，避免外扩IO，同时也简化了时钟和定时的程序，提高了CPU的效率，节省了内存资源，稳定性和定时指标也得到了提高。采用红外比采用可见光抗干扰能力强，采用六组红外探测能够判断物体经过的方向，提高检测灵敏度和抗干扰能力。