基于单片机的光控路灯设计含程序和仿真图
基于单片机模拟路灯控制系统
基于51单片机的模拟路灯控制系统1. 系统设计1.1 设计要求一、任务<来自原题）设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。
图1 路灯控制系统示意图图2 路灯布置示意图<单位：cm）二、设计要求+1．基本要求<1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并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）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M<在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时<见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
<4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
<5）当路灯出现故障时<灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。
2．发挥部分<1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
<2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
<3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容<EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。
1.2 总体设计方案1.2.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。
二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。
四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。
五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
基于单片机仿真的路灯设计
目录1前言 (1)2项目概况 (1)3正文 (2)3.1设计目的和意义 (2)3.1.1设计目的 (2)3.1.2设计意义 (2)3.2目标与总体方案 (2)3.3设计方法和内容 (2)3.3.1系统概述 (2)3.3.2主要元件介绍 (3)3.3.3时钟电路 (4)3.3.4声光控制电路 (4)3.3.5软件设计流程图 (4)3.3.6总体设计图 (5)4结论 (6)5参考文献 (7)1前言由于集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。
在设计中更多的使用规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
随着社会市场经济的不断繁荣和发展，路灯控制系统能够根据不同区域的不同功能需求，在每天不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下，按照特定的设置，实现对道路照明的动态智能化管理，即TPO管理(TIME 时间／PLACE地点／OCCASION场合)[1]。
路灯控制器系统，通过综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素的场景控制方法，在计算机中按照预设的控制策略，对道路照明进行动态化管理，控制路灯在不同情况下，工作在不同状态实现多样化的道路照明场景，从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。
此课题设计具有很大现实意义，不仅可以根据当地日出与日落的早晚以及当天阴雨天或晴天实际亮度的不同，开启或关闭路灯总开关，而且还可以对固定时段亮灯进行开关控制。
本系统可广泛应用于道路、隧道、楼宇照明等控制领域以及以各种调光调压为基础的控制领域。
随着近几年单片机技术的不断发展路灯发亮度得到了很大的提高。
2项目概况在本设计中，单片机路灯控制器设计是实现路灯在计算机中按照预设的控制策略，对道路照明进行动态管理，控制路灯在不同情况下，工作在不同状态实现多样化的道路照明场景，从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。
基于51单片机的路灯控制系统
摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用STC-51系列单片机AT89C51来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过双位数码管）,出现交通意外的情况下，必须使东西南北方向上的显示灯都为红灯，以便交通警察及时处理。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词：单片机交通灯电路原理图 Proteus仿真图 AT89c51 C程序目录第一章设计任务 (2)第二章设计目的 (3)第三章设计思路 (3)第四章STC-51芯片简介 (4)第五章基础知识 (7)（一）管脚说明 (7)（二）定时器/计数器 (8)（三）定时器／计数器的概念 (9)1.89C51单片机内有两个可编程的定时器／计数器T0、T1 (9)2.定时器／计数器的相关寄存器 (9)（四）定时器／计数器的4种工作方式 (10)1.方式0 (10)2.方式1 (10)3.方式2 (10)4.方式3 (11)（五）定时器／计数器的编程 (11)1.定时器／计数器的初始化 (11)2.定时器／计数器初值的计算 (11)第六章主程序设计 (12)（一）系统程序流程图如图6-1所示 (12)（二）设计流程图如图6-2所示 (12)（三）程序的执行表达表如表6-3所示 (13)第七章Proteus仿真图及各单元电路 (14)1.程序正常仿真中如图7-2所示 (14)2.时钟震荡电路 (14)3.复位电路 (15)4.紧急情况 (15)附录一：C程序源代码 (17)附录二：原理图 (25)附录三：元件清单表 (26)附录四：主要参考文献 (26)交通灯的硬件和软件设计，本设计是交通灯的控制实验，必须要先了解实际交通灯的变化规律。
基于89C51单片机的光控路灯设计
基于89C51单片机的光控路灯设计作者：沈伟清葛宜兵指导老师：翁志刚任务：基于单片机条件下，设计一光控路灯模型。
要求：1、光照条件充足时，路灯保持熄灭状态，光照不足时，路灯自动开启照明。
2、使用器材：光敏电阻、模数转换器、单片机等。
3、电路简洁，制作原理图并要求仿真。
设计方案：方案一、利用光照强度为传感器，利用其光线较强时，阻值较低，而光线较暗时阻值较大的特点。
但未用到单片机来控制电路，所以进行改进，得方案二。
方案二、将方案一中继电器改用单片机代替即可。
总体设计分为两个模块：主控模块和被控模块。
主模块与被控模块之间通过单片机进行连接。
故本设计采用方案为方案二。
摘要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
路灯控制方式很多，本系统采用MSC-51系列单片机89C51和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过89C51芯片的P1口控制路灯开关功能。
随着社会文明的不断发展，城市照明不仅局限于街道的照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程，社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高，利用51系列单片机可编程控制八位逻辑I、O端口实现路灯开关控制的智能化，达到节能、自动控制的目的。
避免传统电路对能源的浪费，路灯的自动控制更方便管理，本系统实用性强，操作简单。
本文首先介绍了单片机及嵌入式系统的基本概念、特点和应用。
描述了多功能基于51单片机的光控路灯的设计过程。
详细说明了以51单片机为核心的软、硬件的研制过程和方法。
利用proteus软件设计了电路原理图。
完成光控路灯的设计。
一、引言：随着社会经济的发展，城市照明设施的功能从单纯的以照明为主转变为实现美化环境、改善形象、活跃夜市经济的目的。
单片机控制的路灯系统模型设计
图２
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２２环境明暗检测与故障声光报警 环境 明暗检 测也是系统的 ＿ 重要组成部分， 它主要用于 白天路灯的关闭和夜晚路灯 的开启。 本系
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统利用光敏 电阻和 电压比较器选择适当的光照环境 ，当光照到达一 定强度时 ， 检测模块给单片机 一个信号 ， 经过单 片机判断是否到达设 定 的开启时间， 实现 自动开启 各个路灯。当某个路灯发生故障， 控制 该路灯 的从机通过 串口给主机一个信号 ，屏幕显示故障灯 的地址编 号 ，同 时 发 出告 警 声 并 予 以灯 光提 示 。 声 音 告 警 单 元 由 音 乐 芯 片 Ｋ ９ ６ 和 扬 声 器 组成 ， 出 告 警声 ， 时 显 示屏 旁边 的 红 色 发 光 二 Ｄ ５１ 发 同 极管点亮， 发出告警信号。 ２３交通情况检测系统 与电源模块 采用红外发射管和接收管， ． 发射部 分利用 ５ ５多谐振荡 电路 ， ５ 产生 ３ Ｋ ｚ ８ Ｈ 方波 ， 可达 到调 制 目 的， 并经过调制红外信号 与接 收管配合 ， 可将检测距 离提 高到 ２ ｃ ０ ｍ 以上。Ｌ Ｄ驱动 电路采用恒流供 电方式是比较理想的供电方式 ， Ｅ 它 能 避 免 Ｌ Ｄ正 向电压 时改 变 引 起 的 电流 波 动 ， Ｅ 同时 能 提供 恒 定 的 电
基于单片机路灯控制器的设计与仿真
基于单片机路灯控制器的设计与仿真本文介绍了基于单片机的路灯控制器的设计和仿真。
路灯控制器是一种智能化系统，用于自动控制路灯的开关和亮度。
本文首先对路灯控制器的设计进行了简要介绍，然后总结了其主要功能。
随着社会的进步和发展，路灯的使用越来越普遍。
传统的路灯控制方式需要人工操作，效率低下且不够灵活。
因此，设计一种基于单片机的路灯控制器是很有必要的。
基于单片机的路灯控制器主要包括以下部分：单片机微控制器 - 用于处理路灯控制信号和控制路灯的开关和亮度。
传感器 - 用于检测环境光线和车辆等信号，以确定路灯的亮度和开关时间。
电路和继电器 - 用于将单片机的输出信号转换为电压和电流，控制路灯的开关。
为了验证设计的正确性和可行性，我们进行了路灯控制器的仿真实验。
利用仿真软件，我们可以模拟不同环境条件下的路灯工作情况，以确保路灯控制器的性能良好。
基于单片机的路灯控制器具有以下主要功能：自动控制路灯的开关和亮度，根据环境光线和车辆等信号进行智能调整。
节能功能，可以根据路灯的使用情况自动开关，减少能源浪费。
监测功能，能够实时监测路灯的工作状态，并在出现故障时进行报警和维修提示。
总之，基于单片机的路灯控制器是一种智能化系统，可以提高路灯的使用效率和节能减排。
通过设计和仿真实验，我们可以验证该控制器的正确性和可行性，为现实生活中的路灯管理提供了一种更便捷和高效的解决方案。
引言总之，基于单片机的路灯控制器是一种智能化系统，可以提高路灯的使用效率和节能减排。
通过设计和仿真实验，我们可以验证该控制器的正确性和可行性，为现实生活中的路灯管理提供了一种更便捷和高效的解决方案。
引言本文介绍了基于单片机路灯控制器的设计与仿真。
我们将阐述该研究的背景和目的，解释为什么设计基于单片机的路灯控制器是有意义的，并展示该设计对节能和自动化的重要性。
本文介绍了基于单片机路灯控制器的设计与仿真。
我们将阐述该研究的背景和目的，解释为什么设计基于单片机的路灯控制器是有意义的，并展示该设计对节能和自动化的重要性。
基于单片机路灯控制器的设计与仿真(1)
基于单片机路灯控制器的设计与仿真1. 引言随着城市的不断发展，路灯的重要性也日益凸显。
传统的路灯控制方式存在很多问题，如能耗高、无法智能控制等。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的路灯控制器设计方案，并通过仿真进行验证。
2. 设计目标基于单片机的路灯控制器设计方案的目标是提高路灯的能效和智能性。
具体要求如下：•实现智能控制：路灯能够根据环境光强自动调节亮度，实现节能的效果；•支持远程控制：路灯控制器能够与远程管理中心进行通信，实现远程控制和数据监测；•具备故障检测功能：能够检测路灯的故障状况并上报；•低成本设计：设计方案应尽量降低成本，以便在实际应用中广泛使用。
3. 系统架构基于单片机的路灯控制器系统由以下几个主要部分组成：1.环境光强传感器：用于感知周围环境光的强度，将数据传输给控制器；2.路灯控制器：负责处理传感器数据、控制路灯亮度，并与远程管理中心通信；3.远程管理中心：用于远程控制和监测路灯状态；4.路灯：由LED灯组成，控制器根据传感器数据调节灯的亮度。
系统架构图如下所示：+--------------+ +-----------------+| 环境光强传感器 | ---> | 路灯控制器 | ---> | 远程管理中心 |+--------------+ +-----------------+| < || > || > || > |v | v+-----------+| 路灯 |+-----------+4. 设计流程设计基于单片机的路灯控制器的流程可以分为以下几个步骤：1.环境光强传感器的选型：选择合适的环境光强传感器，能够准确感知环境光的强度。
2.单片机的选型：根据系统要求选择合适的单片机，并购买相应的开发板。
3.开发环境的搭建：安装单片机开发工具，并进行必要的配置。
4.软件设计：使用开发工具进行软件设计，包括传感器数据处理、路灯亮度控制、通信协议等。
基于单片机的智能光控路灯的设计
基于单片机的智能光控路灯的设计智能光控路灯是一种基于单片机控制的智能化照明系统，通过感光元件检测环境光照强度，并根据设置的控制参数自动控制路灯的开关，实现节能和智能控制的目的。
下面将介绍一种基于单片机的智能光控路灯的设计。
1.系统硬件设计智能光控路灯的硬件设计主要包括感光元件、单片机和执行器三部分。
感光元件可选择光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管等，用于检测环境光照强度。
感光元件的输出电压或电阻和环境光照强度成反比，可通过电路连接到单片机的模拟输入引脚上。
单片机可选择常见的单片机芯片，如AVR系列或STM32系列等。
单片机的主要作用是读取感光元件的输出信号，进行模拟-to-数字转换，并根据设定的控制参数进行判断和控制。
执行器可选择继电器或三极管等，用于控制路灯的开关。
当判断需要开启路灯时，单片机输出高电平信号，触发执行器，将电源接通到路灯上；当判断需要关闭路灯时，单片机输出低电平信号，触发执行器，将电源断开。
除了感光元件、单片机和执行器外，还需要设计相应的电源电路、调试接口和人机交互接口等。
2.系统软件设计智能光控路灯的软件设计主要包括初始化设置、光照检测和控制策略三部分。
初始化设置部分主要是设置单片机的引脚模式和启动配置，将模拟输入引脚配置为输入模式，并使能模拟转换功能。
此外，还需要设置控制参数，如光照强度的阈值和调节灯光的时间等。
光照检测部分主要是读取感光元件的输出信号，并进行模拟-to-数字转换。
通过分析转换后的数字信号，可以得到当前环境的光照强度。
控制策略部分根据设定的控制参数和当前环境光照强度进行判断和控制。
当环境光照强度低于设定的阈值时，单片机判断需要开启路灯，触发执行器将电源接通；当环境光照强度高于设定的阈值时，单片机判断需要关闭路灯，触发执行器将电源断开。
此外，在软件设计中还可以考虑加入人机交互接口，如按键或触摸屏，使用户能够进行手动控制或设置控制参数。
总结：基于单片机的智能光控路灯的设计可以实现自动控制路灯的开关，节约能源并提高照明效果。
7.基于单片机的智能光控路灯的设计
工学院毕业设计（论文）题目：基于单片机的智能光控路灯的设计专业：机电技术教育班级：***姓名：***学号：指导教师：***日期：2011年6月目录引言： (1)1 概况与现状分析 (2)1.1 智能路灯发展的概况 (2)1.2 现状分析 (2)2 总体电路设计及方案论证 (3)2.1 总体电路设计及分析 (3)2.2 方案论证 (4)2.2.1 传感电路部分 (4)2.2.2 执行电路部分 (4)3 单片机介绍 (5)3.1 单片机概述 (5)3.2 单片机的主要功能及应用领域 (6)3.3 单片机的发展趋势 (7)4 硬件电路设计 (8)4.1 AT89c51简介 (8)4.2 光敏电阻介绍 (11)4.3 LM324简介 (12)4.4 单片机最小系统电路 (12)4.5 光电检测电路 (12)4.6 路灯控制电路 (13)4.7 硬件电路原理图 (14)5 软件设计 (15)5.1 protues软件介绍 (15)5.2 keil c51简介 (16)5.3 主程序 (17)6 系统调试及仿真 (18)6.1 系统调试 (18)6.2 系统仿真 (18)7 总结与致谢 (22)参考文献 (23)源程序 (25)基于单片机的智能光控路灯的设计摘要：随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。
本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关的功能。
关键词：路灯；单片机技术；控制引言：随着夜晚的来临，城市里华灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街·1道上。
在那霓虹漫彩的灯光下，一个个孩子欢快的玩耍着，一对对男女漫步于小道里、花园中，一辆辆汽车奔驰于公路上。
路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动控制系统。
基于单片机的模拟路灯控制电路
基于单片机的模拟路灯控制电路设计任务与要求设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。
二、要求1．基本要求（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并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）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。
2．发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
（3）其它（性价比等）。
三、说明1．光源采用1W的LED灯，LED的类型不作限定。
2．自制的LED驱动电源不得使用产品模块。
3．自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点。
4．系统中不得采用接触式传感器。
5．基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”（S、B、S’等点）垂线间的距离，要求该距离≤2cm。
根据题目要求，本控制系统电路由MCU为主控芯片，辅以测量光和红外的传感元件，可根据环境明暗变化，自动开灯和关灯，支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态，独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。
送入单片机进行数据处理，控制LED的明暗，并在在液晶屏上显示，此电路还具有许多扩展功能。
前言伴随着科学技术的发展，人类社会的进步，越来越多的电子产品不断涌现，并且电子产品也不断向体积小，功能大，效率高，能耗低的方向发展，我们的设计作品充分体现了这些特点。
基于单片机的路灯控制系统设计
基于单片机的路灯控制系统设计摘要电力资源紧缺已对中国经济发展造成了限制，而路灯作为城市照明中重要的一环，也是电能消耗最大的一部分，因此实现路灯的节能控制开始显得越发重要。
本计划钻研的是自适应节能节制的路灯体系。
单片机可靠性高，集成度高，处理能力足够强大以至于广泛的应用于路灯照明领域。
计划路灯的目标是削减都会照明的能源奢侈浪费，并且可以或许加强交通安全。
以单片机为控制核心，设计制作路灯控制系统，用于道路照明系统实现自动控制。
系统采用STC89C52单片机、传感器和相关的元器件来设计路灯控制器，使得系统可以根据实际光线、时间和车流量等参数以控制路灯的开关，并操控单片机可编程节制I/O端话柄的路灯的智能化开关，以到达自动节制和节能的目标。
本次项目最终可以实现能按照现实情况光亮，时间，车流量等节省路灯能耗的功效。
实现降低传统电路对能源的挥霍，路灯的自动操控极大改良了相关控制人员的管理成本，本系统实用性强，操纵简略，扩大功效强。
关键词：51单片机，光敏电阻，红外传感器，自动路灯控制Design of street lamp control system based on singlechip microcomputerabstractThe shortage of power resources has caused restrictions on China's economic development. Because road lighting is an extremely critical part of urban lighting, it is also a huge part of electricity consumption. Therefore, it is very important to achieve energy saving and emission reduction of street lighting energy.This design studies a self-adaptive energy-saving street lighting system. The microcontroller has high reliability, high integration, and processing power is so powerful that it is widely used in street lighting. The purpose of designing street lights is to reduce the energy waste of urban lighting and to improve traffic safety.With 51 single-chip microcomputer as the control core, the street lamp control system was designed and manufactured for automatic control of the highway lighting system. The system uses the 89C52 microcontroller, sensors and related components to design the street light controller, so that the system can control the street light switch according to theactual light, time and traffic flow parameters. And use the microcontroller programmable I/O port to realize the intelligent switch of the street lamp, so as to achieve the purpose of Auto control and emission reduction.This design can realize the function of controlling the street light switch according to the actual ambient light, time, and traffic flow. To avoid the waste of energy in the traditional circuit, the automatic control of the street lamp is more convenient for the management of the staff. The system has made practicability more strong,operation more simple and extension function more strong.Key words: 51 single-chip microcomputer, photosensitive resistor, infrared sensor, automatic street light control目录第一章绪论 (5)1.2单片机的起源： (6)1.3单片机名称： (6)1.4单片机的研制 (7)1.5单片机的分类 (7)1.5.1 51单片机 (7)1.5.2 PIC单片机 (8)1.5.3 STC单片机 (8)1.6论文的主要内容 (9)第二章自动路灯控制系统的硬件设计部分 (10)2.1按键模块 (10)2.2光敏电阻模块 (10)2.2.1光敏电阻原件 (10)2.2.2 LM393双电压比较器集成电路 (12)2.2.3光敏电阻模块硬件设计 (12)2.3红外传感器模块 (13)2.3.1红外传感器 (13)2.3.2红外传感器模块硬件设计 (13)2.4时钟模块 (14)2.4.1 DS1302时钟芯片读写时序 (14)2.4.2时钟模块硬件设计 (15)2.5 LCD1602液晶显示器 (15)图2-8 Lcd1602引脚图 (16)1：GND接地 (16)2：VCC接5V正电源。
基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计
基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计1. 引言1.1 研究背景路灯节能是城市节能减排的重要内容，而路灯控制器则是实现路灯节能的关键装置。
传统的路灯控制器多采用定时开关的方式，不能根据实际光照情况调节亮度，造成能源浪费；而基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器可以根据实时光照情况调节亮度，实现节能的同时提高使用效率。
目前，市场上已经有许多基于单片机控制的路灯节能控制器产品，但是它们在节能效果、控制精度和稳定性等方面仍有待提高。
在这样的背景下，本研究旨在设计一款基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器，通过优化硬件设计和软件算法，实现路灯的智能节能控制。
这不仅有助于提高路灯的节能效果，减少能源浪费，还能提升城市照明系统的智能化水平，为城市节能环保事业做出贡献。
本研究具有重要的现实意义和社会价值。
通过对路灯节能控制器设计的研究，有望为路灯节能技术的发展提供新的思路和方法，推动城市节能照明事业的进步和发展。
1.2 研究目的路灯在城市生活中扮演着重要的角色，它们不仅提供照明，还有助于提升道路安全和城市形象。
传统的路灯控制系统存在能耗高、管理不便等问题，在当前提倡节能环保的大背景下，对路灯能耗进行控制和优化已经成为迫切需要解决的问题。
本研究旨在设计并实现一种基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器，通过智能控制路灯的开关及亮度，实现路灯能耗的有效管理，辅助实现节能减排的目标。
具体来说，本研究将结合单片机的控制能力和路灯的实际工作需求，设计一种具有智能控制功能的路灯节能控制器，实现根据实际环境亮度自动调节路灯亮度的功能，并通过远程控制、时间控制等方式管理路灯的工作状态。
通过本研究的实施，预计可以有效减少路灯的能耗，降低城市管理成本，提升城市能源利用效率，为城市节能减排工作做出贡献。
本研究还可以为智慧城市建设提供一种新的思路和技术手段，促进城市智能化水平的提升。
1.3 研究意义路灯在城市中起着非常重要的作用，不仅能提供道路照明，保障行车和行人安全，还可以美化城市夜景。
基于单片机的光控路灯设计含程序和仿真图
摘要随着社会文明的不断发展，城市照明已经不仅仅局限于街道的照明，而更是发展成为了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。
本系统采用51单片机和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，利用单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现路灯的智能化，达到节能、自动控制的目的,避免了传统电路对能源的浪费，且路灯的自动控制更方便了工作人员的管理。
而且所用的路灯采用LED灯，众所周知，LED是目前最为节能的发光元件，通过采用LED发光可以节省大量的电能，因此，智能光控节能路灯必将在未来得到广泛的应用。
本设计方案采用光线强度、时间以及道路车流量的三重模式控制，在很大程度上做到了“随需而控”，同时符合了当今社会所倡导的节约型、可持续性发展的标准，因而拥有良好的可行性和具有很大的实用价值。
本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。
当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。
本设计以当外界光线强度弱到使光敏电阻阻值大于等于200欧的时候，LED灯会自动开启；小于200欧的时候，自动关闭。
关键字：单片机，光敏电阻，LED，路灯照明目录摘要 (1)绪论 (3)一、目标及任务 (4)二、硬件设计2.1 主要模块构成 (4)2.2电路设计 (9)2.3 系统流程 (11)三、系统的软件设计3.1详细步骤 (11)3.2 具体程序设计 (12)3.3 系统软件执行流程 (12)四、结论与设计调试4.1结论 (14)4.2课程设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (14)五、心得体会 (15)六、参考文献 (16)七、附录（仿真图、源程序） (17)绪论随着社会的发展，路灯已经成为一个城市的照明系统中不可分割的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动化控制系统。
但当前大多采用的是定时的路灯自动化控制系统。
其通常都是采用全夜式开启路灯的自动化控制系统。
基于单片机路灯控制器的设计与仿真
基于单片机路灯控制器的设计与仿真引言随着城市化进程的加速，路灯在我们生活中的重要性愈发凸显。
传统的路灯控制方式存在着能耗高、运行维护困难、光污染等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机路灯控制器的设计与仿真方案，以提高路灯的智能化程度、能源利用率和环境友好性。
设计原理该路灯控制器基于单片机，通过感知环境光照度、时间等参数，自动控制路灯的开关状态。
主要包括以下几个模块：光照度检测模块通过光照度传感器检测环境光照强度，将采集到的数据传送给单片机进行处理。
光照度检测模块需要具备快速响应和高精度的特点，以确保路灯控制的准确性。
时间检测模块通过实时时钟模块获取当前时间，并与预设的开关时间进行比较。
在设定的时间范围内，单片机将进行路灯的相应控制操作。
开关控制模块单片机根据光照度检测模块和时间检测模块的数据，自动控制路灯的开关状态。
当环境光照足够时，关闭路灯以节约能源；当环境光照不足时，开启路灯保证行车和行人的安全。
设计流程步骤1：环境光照度检测将光照度传感器与单片机连接，并将采集到的光照度数据传输到单片机。
int ReadLightIntensity(){// Read light intensity from sensorint intensity = analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN);return intensity;}步骤2：时间检测通过实时时钟模块获取当前时间，并与预设的开关时间进行比较。
bool IsWithinTimeRange(){// Get current time from real-time clock moduleint hour = RTC.getHour();int minute = RTC.getMinute();// Check if current time is within the specified rangeif ((hour >= START_HOUR && hour < END_HOUR) ||(hour == END_HOUR && minute <= END_MINUTE)){return true;}else{return false;}}步骤3：开关控制根据光照度检测模块和时间检测模块的数据，控制路灯的开关状态。
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摘要随着社会文明的不断发展，城市照明已经不仅仅局限于街道的照明，而更是发展成为了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。
本系统采用51单片机和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，利用单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现路灯的智能化，达到节能、自动控制的目的,避免了传统电路对能源的浪费，且路灯的自动控制更方便了工作人员的管理。
而且所用的路灯采用LED灯，众所周知，LED是目前最为节能的发光元件，通过采用LED发光可以节省大量的电能，因此，智能光控节能路灯必将在未来得到广泛的应用。
本设计方案采用光线强度、时间以及道路车流量的三重模式控制，在很大程度上做到了“随需而控”，同时符合了当今社会所倡导的节约型、可持续性发展的标准，因而拥有良好的可行性和具有很大的实用价值。
本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。
当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。
本设计以当外界光线强度弱到使光敏电阻阻值大于等于200欧的时候，LED灯会自动开启；小于200欧的时候，自动关闭。
关键字：单片机，光敏电阻，LED，路灯照明目录摘要 (1)绪论 (3)一、目标及任务 (4)二、硬件设计2.1 主要模块构成 (4)2.2电路设计 (9)2.3 系统流程 (11)三、系统的软件设计3.1详细步骤 (11)3.2 具体程序设计 (12)3.3 系统软件执行流程 (12)四、结论与设计调试4.1结论 (14)4.2课程设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (14)五、心得体会 (15)六、参考文献 (16)七、附录（仿真图、源程序） (17)绪论随着社会的发展，路灯已经成为一个城市的照明系统中不可分割的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动化控制系统。
但当前大多采用的是定时的路灯自动化控制系统。
其通常都是采用全夜式开启路灯的自动化控制系统。
但因为夏天跟冬天因为天亮与天黑的时差颇大，使得夏天晚上过早的路灯就开启，早上又过晚的关闭。
且世界奇观这么多，偶尔总会出现点极端的天气状况，会造成白天天过黑、夜晚又如白昼般亮的情况（如日全食等），而路灯又不会自动开启或者关闭，这就使得交通事故的发生概率增大，路灯在这种情况下失去了其应有的价值和意义也造成能源的白白浪费。
而且现在路灯已经全球基本普及，大到世界有名的大城市，小到小城镇、小乡村都已经有了路灯，可想而知世界能源在这块的浪费上是多么的巨大。
光控路灯不仅可以解决这类问题，还可以使路灯在有需要的时候自动开启或者关闭，避免了路灯在不需要的时候自动开启或者关闭。
大大的避免了能源不必要的浪费，对于地球环保和能源的节约，可以起到巨大的作用。
一个城市每年在这块能源的经济支出上对于普通人来说简直是一个天文数字，一个人一辈子的用电可能都没有城市路灯几天的使用量大。
光控路灯如果可以普及化，不仅可以为城市省下了一大笔的开支，使其可以将节省下的资金投资到更有意义的地方去，使得城市可以更好、更快的发展。
对于世界来说，更是可以取得巨大的节约能源效果，对于绿色地球的实现做出巨大的贡献。
路灯自动化的控制方式有很多，本系统采用STC 89C52和七段数码管显示器、LED灯等相关的光电检测、控制、显示设备，来设计智能光控路灯自动化系统。
实现能根据外界光线条件通过IIC总线模块、AD/DA转换模块等的处理实现控制路灯的自动化开启或者关闭功能。
一、目标及任务本设计是以光敏电阻可以根据外界光线的强度而改变自身阻值的特性（光线越强，阻值越小；光线越弱，阻值越大）为基础设计的光控路灯自动化控制系统。
其原理是利用光敏电阻感受外界光线强度并体现在自身阻值的变化上，然后根据这一阻值的大小来判断外界的光线亮度情况，然后根据所得数据判断LED是该亮起还是该灭掉。
即当外界光线强度弱到使光敏电阻阻值大于等于200欧的时候，LED灯会自动开启；小于200欧的时候，自动关闭。
二、硬件设计2.1 主要模块构成：(1) 光敏电阻感应模块与AD/DA转换模块所谓的AD/DA转换就是模数/数模转换，该设计中我们涉及到的是ADC（模数转换）。
PCF8591是具有IIC总线接口的8位A/D及D/A的转换器，具有4路A/D 输入、1路A/D输出。
这里该设计利用PCF8591来实现ADC转换数据的功能和连接IIC总线的功能。
其引脚：1)ANI0~ANI3为模拟信号输入端，不用时接地。
2)SDA为IIC总线数据输入输出端3)SDL为IIC总线时钟输入端4)VREF为基准电压输入端其原理为：光敏电阻通过感应外界的光线强度获得数据，通过PCF8591的ANI0端口（数据输入端口）输入数据，进行ADC（模数转换）将感应数据转换成数字数据。
AD/DA模块和光敏电阻感应模块仿真图如下：（AD/DA转换模块与光敏电阻感应模块）（2）IIC总线模块随着大规模集成电路技术的发展，一个系统所需要的组件越来越多，所以各组成部分之间便需要总线来实现组件之间数据的传输、控制。
而IIC总线具有简单、有效、高性能优点。
可以大大简化系统的硬件设计。
因此得到广泛应用。
因为AT24C02拥有存储芯片，且可重复擦除数百万次和重复读写的能力。
因此在这里我们便采用AT24C02来实现IIC总线的EEPROM功能。
用它来存储数据并控制数据的输出与接收，实现IIC总线的双向串口通信功能。
其引脚：a)SDA为串行数据输入输出端，是一个双向漏极开路结构的引脚，这里作为IIC总线数据输入输出端。
b)SCL为串行移位时钟控制端，这里作为IIC总线时钟输入。
写入数据时，上升沿有效；读出数据时，下降沿有效。
IIC总线仿真图如下：（IIC总线模块）(3) LED灯与数码管显示模块这里我们应用了74HC573，它包含八路D型透明锁存器。
适用于面向总线的三态输出。
所有锁存器共用一个锁存使能（LE）端和一个输出使能（OE）端。
利用74HC573的锁存功能，使其LE端口接单片机。
利用单片机编程控制锁存数据的输入延迟时间，以此来达到控制LED灯亮与灭和七段数码管显示数值的稳定。
使得LED灯和七段数码管不会一直亮灭亮灭的闪。
其引脚：a)当LE为高电平时，数据从Dn输入到锁存器；b)当LE为低电平时，锁存器存储D输入上的信息一段就绪时间直到LE的下降沿来临。
c)当OE为低电平时，8个锁存器的内容可被正常输出；d)当OE为高电平时，输出进入高阻态。
LED灯模块和七段数码管模块仿真图如下：（LED灯显示模块）（七段数码管显示模块）(4)单片机最小化系统模块最小系统是51单片机的最基本的组成部分，51单片机的引脚虽然只有四十，但它有很多的扩展功能，根据相应的课题设计要求可以设计相应的外围电路。
编写出相应的控制程序便可以跟外围电路很好的组合成功能复杂的系统。
其引脚：a)18，19脚为单片机的晶振引脚；外接11.0592MHz的晶振，晶振外围还有2个22pF的起振电容，可以使单片机更好的起振。
b)9脚为单片机的复位引脚；当复位引脚出现连续两个机器周期的高点平时，单片机复位。
c)31引脚为/EA引脚；当/EA接高电平时读取内部储存数据，当内部存储器读取完成后，单片机自动读取外部存储器；当/EA接低电平是，单片机只读取外部存储器，单片机仿真图如下：（单片机最小系统模块）2.2电路设计该设计是将上述的六个模块拼接一起组成一个系统体系，以实现设计所需要的功能及光控路灯自动化控制系统。
单个模块其功能相对会比较简单、单一，但将一些模块合理的串接起来就可以实现复杂的功能。
当然也可以实现该设计所需的功能。
其连接方式：1)光敏电阻通过感应外界的光线强度，将其转换成模拟信号，利用PCF8591的AIN0模拟信号输入端，将模拟数据输入到PCF8591。
2)PCF8591对数据进行ADC转换（模数转化）将模拟信号转换成数据信号。
并根据单片机对SCL（IIC总线时钟输入端）高低电平的控制，利用SDA（IIC 总线数据输入输出端）将数据传输至IIC总线的缓存元件AT24C02使其行使EEPROM功能。
3)根据单片机传输给AT24C02的SCL（串行移位时钟控制端）端口的高低电平信号来执行数据的写入或者读出。
写入数据时，上升沿有效；读出数据时，下降沿有效。
利用AT24C02的SDA端来进行数据的双向串口通信。
4)AT24C02在SCL为下降沿的时候通过SDA端将缓存的数据传输给单片机。
5)74H573的LE端口接单片机的端口，利用单片机对LE的输入电平进行控制。
当LE为高电平时，数据从Dn输入到锁存器；当LE为低电平时，锁存器存储D输入上的信息一段就绪时间直到LE的下降沿来临。
实现对LED灯模块跟七段数码管显示模块的延时时间控制，防止一闪一闪的。
6)单片机通过处理数据，判断LED灯模块该亮还是该灭，并输出数据到LED灯模块和七段数码管模块所连接的74HC573的Dn端口。
7)单片机通过对SCL和LE端口电平的输入来控制各模块间数据的传输、接收。
其模块连接流程图：电路总图如下：2.3 系统流程其流程为：光敏电阻读取外界光线的强度，通过ADC 转换为数据编码传输给单片机，单片机接收、处理、输出数据使得七段数码管显示出数据（当前光敏电阻的阻值）。
执行中断，判断该光线的强度是否达到设定的要求（这里设定光敏电阻阻值大于、等于200时，LED 灯亮；小于200时，LED 灯灭），若达到则LED 灯亮起；若达不到则LED 灯灭掉。
其系统框图如下：（系统框图）三、系统的软件设计启动该程序，接收光敏电阻传输进来的模拟数据，启动ADC 转换程序将模拟数据转换成数字数据，并启动IIC 总线控制程序将数据缓存到AT24C02中，利用单片机编程对数据进行处理和传输的控制，使得整个系统可以很好的相互协调运行。
以达到实现光控路灯自动化控制系统所需要的功能的实现。
对于IIC 总线，、AD/DA 转换程序主要利用的是对PCF8591和AT24C02的SDA 、SCL 端口的输入电平来实现程序的启动和关闭，以此达到控制数据的输出和输入的功能；通过对74HC573的LE 端口电平的输入控制，来达到LED 灯和七段数码管显示时间的延迟，防止其一闪一闪的。
3.1详细步骤启动该程序，光敏电阻感应外界光线的强度并转换成模拟信号，经过PCF8591的AIN0数据输入端口输入到PCF8591里面，经过ADC转换成数据总线。
当SDA端口由从高到低一次跳变，IIC通信开始。
SDA将出具传输到AT24C02里面缓存起来。
当SDA由低到高的一次跳变，IIC通信结束。
将SDA接单片机的P3.2端口，SCL接单片机的P3.3端口。
利用单片机的编程控制P3.2和P3.3端口高低电平的输入就可以控制ADC转换的数据输出延迟时间和IIC总线缓存区的数据输入单片机中或者单片机反馈的数据输入到缓存区里面。