嵌入式课程实验报告

灯有一个很高的路灯杆，能够提供广阔的视野和防盗，所以交 通感测器安装在路灯上合情合理。 （4）由于路灯经常需要亮灭，所以很容易出现故障。这样，当路灯 不亮或者路灯亮度不够时，智能化路灯应该能达到发送报警信 号的功能，并且能在路灯监控器上显示出出故障路灯的编号或 者位置。
2>硬件设计
由于智能化路灯功能众多，在路灯出现故障排检时就显得很麻烦，所 以，把功能分开处理就显得尤为重要了。功能可用下列框图表示。
华北水利水电大学
North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power
课程报告
题
目：
嵌入式智能路灯浅析
课程名程： 嵌入式实时操作系统 学 院： 信息工程学院 专 业： 电子信息工程 姓 名： 陈健 学 号： 201416321 完成时间： 2016/12/31
目录
嵌入式智能路灯浅析 ....................................................................... 3 1.概况................................................................................................ 3 2.系统设计 ....................................................................................... 3
嵌入式智能路灯浅析
摘要：随着大数据时代的来临，越来越多的东西需要实现智能化。路 灯作为一个城市必不可少的工具，传统的路灯在构造上已经越来越多 不能满足时代的需求。于是，本文旨在提出一种新型的智能型路灯， 为路灯的智能化指明道路，并展示部分程序及其结果。 关键词：大数据 智能型路灯 智能化 1.概况
种很好的迎合，必将得到国家的大力扶持。
参考文献： 熊光泽，罗蕾。32 位微处理器嵌入式实时软件开发与调试技术。计 算机应用，1995. ARNOLD BERGER.嵌入式系统设计。吕俊，译。北京：电子工业出版社， 2002. 周立功。ARM 嵌入式系统基础教程[M]。北京：北京航空航天大学出 版社，2005. 徐爱钧。单片机原理实用教程[M]。北京：电子工业出版社，2009. 张毅刚，彭喜元，彭宇。单片机原理及应用[M]。北京：高等教育出 版社，2010. 查兵，崔浩。九江学院电子工程学院，全天候嵌入式智能路灯控制系 统的设计与系统。 姚德翔，谢志帅。多功能灯推动城市物联网。电子工程专辑。 2016.02.16.
1>功能设计
智能路灯需要有以下几个功能，这样更加方便管理与智能化。 （1）智能路灯需要有定时功能，这样可以实现路灯在夜里自动开灯，
早上自动关灯。不仅如此，在有需要时，路灯还需要路灯开关
能独立的控制亮灭。 （2）亮暗控制系统也需要在智能路灯中出现，也就是在阴天路灯是
灭的，晴天是亮的。 （3）因为路灯在路旁边，最能直观感觉到交通状况，而且，由于路
智能路灯是目前正成长中的业务，也是指向未来智能城市和新兴 物联网发展的风向标。这种新颖的产品范围广泛，从简单、复杂到几 乎不可见，总有一天可能无处不在。成熟的智能化路灯可以包括大量 的功能，如可以在路灯檐上安装空气品质感测器，用以向环境部门提 供实时的空气质量数据；可以在路灯杆上开一个插口，作为电动车充 电的充电桩；在国外的某些城市，甚至可以在路灯底座部分安装枪声 和交通感测器，用以社会治安和交通环境的改善。但是，在此之前， 一些小区和路上的路灯远没有达到智能化，在管理与节能方面存在很 多困难。因此，就当下而言，一种简单廉价的小型嵌入式路灯仍然有 很大市场，在传统路灯向智能化转化的中起着重要作用。 2.系统设计
串口通信测试程序：
#include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void Delay (uint x) { uchar i; while(x--) for(i=0;i<120;i++); } void putc_to_SerialPort(uchar c) { SBUF=c; while(TI==0); TI=0; } void puts_to_SerialPort(uchar *s) { while(*s !='\0') { putc_to_SerialPort(*s); s++; Delay(5); } }
void main() { uchar c=0; SCON=0x40; TMOD=0x20; PCON=0x00; TL1=0xFD; TH1=0xFD; TI=0; TR1=1; Delay(200); puts_to_SerialPort("Receiving From AT89C51...\r\n"); puts_to_SerialPort("--------------------------\r\n"); Delay(50); while(1) { putc_to_SerialPort(c + 'A'); Delay(100); putc_to_SerialPort(' '); Delay(100); if(c==25) { puts_to_SerialPort("\r\n-------------------------\r\n"); Delay(100); } c=(c+1)%26; if(c%10==0) { puts_to_SerialPort("\r\n"); Delay(100); } } }
{
PTA=0xfb;
}
if(time[0]>20&&time[0]<40)
{
PTA=0xfd;
}
if(time[0]>0&&time[0]<20)
{
PTቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ=0xfe;
}
}
程序解释：通过不同的灯显示路灯的不同状态，前 20 秒“oxfe”灯亮，再 20
秒“oxfd”灯亮，最后 20 秒“oxfb”灯亮。
3>软件设计（部分）
定时系统和报警系统：
int main()
{
DISABLE_INTERRUPTS;
MCUInit();
SCIInit();
LEDInit();
ICInit();
TimerInit();
%程序初始化
void __attribute__ ((interrupt)) isrTimOver(void)
定时系统：为了保证智能化路灯与其他系统衔接的准确性，所以智能 化路灯中的定时系统必不可少。定时系统里提供年、月、日、时、分、 秒以及日期数据，计时有 24 和 12 小时两种格式，能够区分平年和闰 年，并自动调节每月的天数。这个的实现可以用 555 定时器实现秒的 产生，从而叠加出来分、时、天、月和年，并用数码管显示出来。 亮灭系统：通过控制电路的通断，就可以实现路灯的亮灭。其中，亮 灭系统可以按照既定程序运行，也可以随时中断手动实现路灯亮灭。 这里可以用到稳压二极管，当白天时，低电压状态下，二极管截止， 路灯熄灭；夜晚来临，高电压状态下，二极管导通，路灯变亮。 亮暗控制系统：亮暗控制系统在如今的路灯中用到的比较少，但是随 着雾霾天气越来越多，路灯的亮度越来越不够用，所以，亮暗系统也 是需要加以关注。这里需要用到光敏二极管，这个二极管通过“感觉” 周围环境的明暗控制通过二极管的电流，从而控制的路灯的亮暗。 交通感测系统：检测器有环形线圈检测器、超声波检测器、红外线检 测器、视频图像处理机等很多种类，因为智能化路灯是需要推广到很 多城市应用的，所以在保证智能路灯质量的情况下，本着最低成本原 则，智能路灯尽量使用低价格的检测器，如环形线圈检测器。 报警系统：报警系统包括故障报警和定时提醒，可以用红绿灯分别代 替正常与报警，也可以把报警系统接蜂鸣器，有需要时（故障和定时） 蜂鸣器就产生警报声。定时提醒和定时系统有交叉，需要定时系统提 供准确的与外界链接时间。
3．结语
城市照明的过快发展加大了对能源的需求和消耗，既浪费了大量
的能源，也造成了灯光污染，加剧了供电的紧张。在当前能源紧缺的
大环境下，照明节能已成为全社会共同关心的问题。如果智能路灯能
得到很好的普及，这将不仅仅能使路灯更加节能，而且还能有效避免
交通隐患，增加应用价值。这对当前国家提出的可持续发展战略是一
1>功能设计............................................................................................................ 3 2>硬件设计............................................................................................................ 4 3>软件设计（部分） ........................................................................................... 6 3．结语.............................................................................................. 8 参考文献：........................................................................................ 9