摘 要

单片机路灯控制系统是一种崭新智能控制系统，基于如今城市路灯能耗严重，维修成本高，反馈不及时的现象，该设计可根据季节变化引起的天气变化和用户的差异需要，通过按键进行操控，方便快捷。既实现了节能减排，绿色环保，又能削减财政开支，减少维护成本，提高反馈效率。该设计从现实出发，分析了如今城市生活中的急需解决的问题。从实用性，便捷性，稳定性，高效性出发设计了本系统。力求以最少的器件实现最大的效果。本电路涵盖供电，时钟发生，显示输出，键盘输入，人体检测，声响检测，光线检测，故障检测，蜂鸣报警，单片机处理。该系统以STC89C52单片机作为主控器件。根据不同的情况，实现不同的操作。该系统具有占地面积小，上手简单，不会轻易出现故障，适用性强，性价比合理等优点，可以满足大小城市照明系统控制的采购，很大程度上达到节能目的。

关键词：单片机，时钟电路，智能路灯

SCM based street lamp control system design

Abstract

Microcontroller street light control system is a kind of new intelligent control system, based on the energy consumption of urban street lamp now serious, high maintenance cost, the phenomenon of feedback is not timely, the design can be according to seasonal change causes the difference of the weather changes and user needs, through the button control, convenient and quick.Both the energy conservation and emissions reduction, green environmental protection, can slash spending again, reduce maintenance costs, improve the efficiency of feedback.The design embarks from the reality, the paper analyzes the urgent problems in city life now.From the practical, convenience, stability and efficiency on the system is designed.Strive to achieve maximum effect with minimal device.Occurs, the circuit of power supply, covering clock display output, keyboard input, the human body detection, noise detection, light detection, fault detection, buzzer alarm, single chip processing.With STC89C52 single-chip microcomputer as main control device for the system, different operations.Main should be combined with the hardware system.The system has a cover an area of an area small, simple to fit, not easily fail, applicability, the advantages of reasonable cost performance, can meet the size of city lighting system control of purchasing, to a large extent to achieve energy saving.

Keywords: Single chip, the clock circuit, intelligent street lamp

目录

摘 要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1课题的来源 1

1.2课题的意义 1

1.3单片机应用技术国内外发展现状 2

1.4课题研究的目的 3

2硬件电路设计 4

2.1系统总体方案设计 4

2.2芯片器件介绍 6

2.2.1 单片机STC89C52简介 6

2.2.2 光敏传感器的介绍 8

2.2.3 实时时钟芯片DS1302介绍 9

2.2.4 1602液晶介绍 10

2.2.5 电压比较器LM393介绍 11

2.3各模块介绍 11

2.3.1 时钟电路模块 11

2.3.2检测模块 12

2.3.3 液晶显示模块 13

2.3.4 复位电路模块 14

2.3.5 按键控制模块 15

3 系统软件设计 16

3.1软件系统介绍 16

3.2各子程序模块 18

3.2.1实时时钟子程序 18

3.2.2 LCD显示子程序 18

3.2.3 自动报警子程序 21

3.2.4 路灯开关控制子程序 21

3.2.5人体检测 23

3.2.6键盘控制 25

4结论 26

参考文献 27

致谢 29

1 绪论

1.1课题的来源

跟着中国经济的成长、城市的建设、社会的发展和人民生活水准的提高和对环境质量逐步升高的愿望，城市路灯系统已经变成政府关心的事情。人们的日常生活离不开路灯，同时夜晚的路灯照明系统对塑造城市形象等有很大的帮助。城市街道形象工程作为必要的部分越来越受到重视，大量资金投入到我国城市的建设和完善中，夜色变得灿烂灿烂，明亮多彩，但随之而来的问题，能源的逐步增加，因此产生的一些缺陷亦同时表现出来，如城市路灯的维护工作，带来人员短缺；维护花费增添，资金花费过高，耗电支出太多，财政上捉襟见肘；光污染表现严重……，各地相关部门表示压力很大，这些问题急需改变。尤其是在而今环境质量日就衰败的局势下，低碳、节能、环保愈来愈受到人们的关注。早先的路灯系统存在很多问题，比如费功耗，没效率等负面影响。近年来，硬件设施的发展和单片机的普及，对交通灯作用很大，在更加智能的同时，而且降低了运行成本。所以说，要想改变城市形象，提高维修效率，就得普及基于单片机的智能路灯系统^[1-3]。

1.2课题的意义

虽然是一个小小的改动，但我们可以来算一算，凌晨时间只亮一半的灯，这就节省了一半的能耗，而且在有人来的时候也能检测到，对整个社会产生的收益是大大高于投入的。这就是科技发展带来的社会进步。路灯控制系统技术的改进，可以大大减少路灯的维护工作，降低运行和维护成本，节省财政支出。假如在全国范围内开展路灯照明系统升级活动，各地区都采用新技术的话，在节约减排的同时，还能减轻财政负担，一举两得，既节约了资源也贯彻落实了国家的政策。从长远来看，这是非常必要的。当各地逐步推广和应用后，它就会创造难以估计的社会经济效益^[4-7]。

1.3单片机应用技术国内外发展现状

1.3.1 国外的研究现状

一九七六年九月，在美利坚合众国英特尔股份公司的MCS-48单片机已经成为跨时代的milestone。这一阶段的特点是：内存芯片的单片机配置（RAM/ROM）提供小容量的地址空间。1980英特尔公司在MCS-48系列机的基础上，制造出了更为高端的MCS-51。MCS-51系列与MCS-48系列相比较，硅片面积扩大为原来的14倍，片内程序存储器（ROM或EPROM）的容量达到原来的4倍^[8]，并且内存容量增加了1倍，登记组扩大为原来的两倍，有两个16位定时器（计数器）；并行I/O接口现有4端口32线；另外，有全双工串行I/O接口；扩展指令的功能，提高了执行速度；内存寻址空间扩展到64KB。功能有了很大的提高。1983英特尔发明了MCS-96系列16位更为先进的单片机。超过13万管集成在每一个的芯片。在一个长度为16的CPU，字无蓄能器，而不是使用登记登记结构、8K字节的ROM，232字节的RAM，5个I / O 8端口，一个全双工的I / O端口，波特率发生器的特殊的I/O系统的高速10位A/D转换器4 8通道的8个中断源^[9]。此外，一个16位PWM输出装置，看门狗定时器，4个16位定时器软件和2个16位定时器/计数器。可以实现，字（16位）、双字（32位），16×16或32 / 16位的乘法和除法运算^[5,6]。它也可以被配置为PL／M控制语言^[10]。

近几年来，Intel和Motorola等公司先后推出更高挡的32位单片机，其功能极强，主要用于复杂的高层次系统^[11]。

1.3.2 国内的研究现状

在我国，单片机的发展和应用大致可分为：嵌入式系统的推广和应用阶段，80年代90年代和第二十一世纪的广泛使用阶段^[12]。第一阶段：国内从因特尔公司的8048/8051入手，参与开发研究，在ICE技术取得了技术上的飞跃后，推出了好几款对单片机开发有帮助的工具，推动了单片机开发应用的普及与认知^[12]。第二阶段：随着中国的改革和发展的进一步深化，除了广泛使用的英特尔的8048／8051单片机单片机单片机、摩托罗拉和飞利浦，将很快进入中国。同时，我校也开设了相应的专业课程，编写和出版相关教材。很多大型的集团都成立了单片机研发所或者与高校合作，成立研究实验室，从而促进了我国的教育研究工作。第三阶段：进入新世纪，随着智能家居和科技数码产品的普及，单片机开发也从论文落实到实际应用上^[12]。在未来一段时间内，SCM发展的总趋势将继续推出高性能、高性能的型号；专注于提高8单片机的性能；采用新技术、低功耗、宽电压、高速度、高可靠性；以及更单片化等。 ^[13]。

1.4课题研究的目的

现在在中国，大多数城市路灯照明系统的自动化管理水平特别是中小城市不是很高，尤其是在季节、气候、天气的变化不能改变开关的状态，给公众带来的麻烦^[14]。当路灯不能正常工作的时候，不能第一时间获取信息，影响交通，容易造成事故，人员检修麻烦。随着城市的扩张，街道数量也急剧增加，路灯也跟着水涨船高，实现照明管理智能化已经刻不容缓。参考单片机路灯操作系统的发展趋势^[15]。

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