模拟路灯控制系统设计
来源： 作者： 发布时间：2015-11-12 11:11:41 浏览量：本系统采用实时时钟电路DS1302，它是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，工作电压宽达2．5～5．5 V。DS1302在硬件电路中与CPU的连接仅需要3条线。即SCLK、I／O、R电感器材料ST。DS1302在第一次加电后，必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间。
2．5 LED灯驱动电路
由于单片机的I／O口不能够直接驱动LED灯发光，因此采用了驱动电路来识别单片机发出的开关灯信号，并控制路灯的亮灭。单片机给出的信号只有高低电平，为了避免开机时单片机的I／O口处于高电平而使路灯发光，开灯信号使用了低电平，关灯信号使用了高电平。对应两盏灯与单片机的接口线为：灯1连接到P3．6，灯2连接到P3．7。
2．6 交通检测与环境感应电路
这两个电路都是使用传感器实现外部信号的采集，然后送给单片机进行处理。在器件上分别使用了红外对管和光敏电阻，红外对管用于移动物体适时监测，包括红外线发射管和红外线接收管，是一种红外线发射电路、接收电路一体使用的反射型感应开关模块，本身发射出一束红外光线，在该红光线的射程内如果有一物体挡住红外光线，并将红外光线反射回模块，从而传输给单片机；光敏电阻通过光线的强弱来判断是白天还是黑夜，在白天，光线较强，光敏电阻处于高阻值的状态，因而传给MCU低电平，在电感器电路图黑夜，则正好相反。
硬件设计中，交通检测电路有3个测试点，与单片机接口线分别为P1．5、P1．6、P1．7，光敏电阻电路只输出一个高低电平状态，与单片机通信的口线为P1．4。
2．7 故障判断与报警电路
在对多盏路灯进行管理时，检测故障工字电感是一件费力的事情，采用故障判断电路能够减少人为判断的工作量，为了及时反映路灯故障的信息，通过报警电路加以提示，能够及时知道路灯的工作情况，故障时就能第一时间到达现场进行维修，以保证良好的交通环境。硬件设计中，故障判断利用了光学传感器实现，如果灯已开而灯未，即产生了故障，电路会传给单片机一个高电平信号，同时，单片机会控制报警电路工作，蜂鸣器发生且故障灯亮起。采集灯1和灯2故障信息的传感器对应连接到单片机的P3．0和3．1口，报警电路独立与单片机的P3．3口相连。
整机电路如图2所示。
3 系统软件设计
软件是本系统的灵魂。软件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。同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。这里我们选用了移值性好、结构清晰、能进行复杂运算的C语言来实现编程。程序设计中，包括实时监测、人工控制和自动控制、故障判断几个过程。
1)实时监洲过程
共模电感路灯的所有信息通过实时监测的都会在反映在液晶主界面上。检测频率是1秒进行一次，包括时间、控制方式、路灯故障信息、路灯工作状态。监测流程如图3所示。
2)人工控制过程
人工控制有两种方式：单灯控制和定时开关，单灯控制时，处理器对比设置的单灯状态；定时控制时系统会将当前时间与设定的开关一体电感器灯时间对比，直到两者时间一致。然后，处理器就会控制驱动电路开灯和关灯，流程如图4所示。
3)自动控制过程
根据交通的情况来调节灯亮的状态能够进一步达到节能的目的，特别是在深夜，车辆和行人都相对较少，一直开灯而没很好的利用只是在白白浪费资源，因此，最有效的解决办法是只在有人或车辆通过时才开灯。如图5所示，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，灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；当物体M到达C点时，两灯均灭；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
程序设计的流程图如图6所示。
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