模拟路灯控制系统设计

摘要：模拟路灯控制系统以SCT89C58为控制核心。以DS1302为时钟源，以红外线传感器、光学传感器对移动物体和环境明暗变化进行信息采集，通过软件编程能实时显示时钟和设定、显示开关灯时间，控制整条支路根据设定时间功率电感、环境明暗、交通情况自动开灯、关灯、调节亮灯状态或独立控制单灯开和关，并电感厂家能根据布设在支路单元上的光敏器件的采集信息进行路灯故障声光报警。在设计中编程语言使用了C51，并采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。因此，本系统具有性能优良、稳定可靠、节能环保的优点。
关键词：SCT89C58；路灯控制；人机接口；节能环保

照明工程迅猛发展，其路灯数量的增大，而且功耗和性能大不提高，因而对路灯定时器控制的要求比较精确。目前，路灯开关灯控制方法多为传统的“钟控”和“光控”。因此，系统不能适应天气突变与季节变化等自然情况，且容易受外部环境干扰，灵敏度低，可靠性也较差。从而会出现：开灯早，关灯晚；或者开灯晚，关灯早的现象。前者会造成巨大的电能浪费，后者会损害城市形象、影响社会治安和交通安全，从而影响城市的投资环境。本设计利用微型计算机技术对传统的两种方式进行了优化，使之能实现控制开关灯的合理化、科学化。

1 总体系统设计
该模拟路灯控制系统选用STC89C58作为整个模拟路灯控制系统的控制芯片，利用优化的C语言编程方案实现路灯的控制功能。控制器以DS1302为时钟源，通过12864液晶显示模块适时显示时钟和监测系统运行状态，并利用4键独立式键盘提供用户设置界面。系统提供2种工作模式：人工控制模式和自动控制模式。在人工控制模式下，操作员通过主控制台上的按钮设置路灯的开关时间，也可直接控制单灯的开与关；在自动控制模式下，光敏电阻采集路灯所处环境的光亮度，红外对管识别是否有物体通过。从而使控制器完成对路灯及时控制的目的。如果路灯出现故障，布设在支路单元上的光敏器件就会采集LED灯的故障信息，然后由单片差模电感器机控制路灯故障声光报警机构报警。LED灯以恒流电源为驱动源，单片机根据设定信息通过控制器可使恒流源工作或者停止工作实现LED调光功能。系统硬件方框总图如图1所示。

2 硬件组成与原理
硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方方面面很多，除了实现模拟路灯控制系统基本功能以外，主要还要考虑如下几个因素：1)系统稳定度；2)器件的通用性或易选购性；3)软件编程的易实现性；4)系统其它功能及性能指标。因此只有合理的硬件设计才能更好的与软件控制相结合，从而达到整体性好，人性化强、可靠性高的优点。
2．1 控制电路
控制电路实质是单片机最小系统。控制电路是系统的核心，考虑到程序的大小选用了STC89C58单片机。它由晶体振荡电路以及轻触按键构成复位电路构成，主要是实现对外围电路的控制功能，使各模块电路正常有序的工作。
晶体震荡电路结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，作用是为系统提供基本的时钟信号。
单电感厂家片机复位电路的作用是使单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，本设计中用的是按键电平复位，即当电路已在运行当中时，按下复位键后松开，即能使RST为一段时间的高电平，从而实现复位的操作。
2．2 独立式键盘电路
独立式键盘相互独立，每个按键占用一根I／O口线，每根I／O口线上按键的工作状态不会影响其他按键的工作状态。单片机在上电运行后，连接到键盘一端的I／O口默认为高电平，键盘的另一端共地，当有按键动作产生时，相应连接该按键的I／O口会被接地线拉成低电平，同时，与键盘连接的四输入与门输出到中断口的电平为低，如果处理器允许中断产生则会作出响应，否则，响应其他操作。
2．3 显示电路
显示电路用于在人机接口中反馈信息，主要由液晶模块构成。硬件设计中选用了带KS0108控制器的12864全点阵图形式液晶。通过编程可实现对液晶显示屏的任意位置的显示、滚动显示和反显等功能。
2．4 实时时钟电路

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