基于STC89C52的路燈模擬系統(tǒng)設計

　　1.實現(xiàn)功能

　　(1)支路控制器有時鐘功能，能設定、顯示開關燈時間，并控制整條支路按時開燈和關燈。

　　(2)支路控制器應能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動開燈和關燈。

　　(3)支路控制器應能根據(jù)交通情況自動調節(jié)亮燈狀態(tài)：當可移動物體M(在物體前端標出定位點，由定位點確定物體位置)由左至右到達S點時，燈1亮;當物體M到達B點時，燈1滅，燈2亮;若物體M由右至左移動時，則亮燈次序與上相反。

　　(4)支路控制器能分別獨立控制每只路燈的開燈和關燈時間。

　　(5)當路燈出現(xiàn)故障時(燈不亮)，支路控制器應發(fā)出聲光報警信號，并顯示有故障路燈的地址編號。

　　2.方案設計

　　本設計主要以STC89C52單片機為主體。其中，支路控制器模塊通過單片機來控制單元控制器1和單元控制器2，并完成顯示和聲光報警部分。用光敏傳感器感應自然光的暗亮，將感應結果送至支路控制器，進而控制LED1和LED2的工作狀態(tài)。單元控制器1模塊控制可移動物體M從S到B再到方向路燈變化過程。如當可移動物體M到達S處時，紅外檢測可移動物體M的位置，并將信號發(fā)送至單元控制器1。在支路控制器允許工作的同時，單元控制器1打開繼電器，由繼電器打開功率可控恒流源，進而實現(xiàn)自動調節(jié)亮燈狀態(tài)。

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　　圖1 模擬電路控制系統(tǒng)框圖

　　2.1 恒流源方案論證

　　采用程控分流實現(xiàn)電源的功率調節(jié)。由變壓器將220V的交流電轉化成直流電，電源通過整流橋到7809芯片得到+9V的電壓從而得到恒流源，再由7805芯片轉化成相應的恒流源，所得功率在1W可調。其優(yōu)點是電路簡易，容易搭建。缺點是性能不可靠，不穩(wěn)定。其構圖如下圖2所示。

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　　2.2 系統(tǒng)軟件設計

　　本模擬路燈控制系統(tǒng)以支路控制器為主核心，編制軟件程序分別完成時鐘功能，顯示開光燈的時間，控制支路的按時開燈和關燈。并能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動開燈和關燈。支路控制器分別能控制每只路燈的開燈和關燈時間。并能在路燈出現(xiàn)故障時發(fā)出聲光報警。其主流程見圖3。

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　　圖3 主程序流程框圖

　　框圖中的S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16分別是按鍵10、11、12、13、14、15、16(按鍵原理圖可見附錄4)。S10和S11控制模式1，S12控制模式2，S13控制模式3S，14控制模式4;S15控制LED1，S16控制LED2。

　　3 總結

　　該系統(tǒng)具體完成的功能包括：支路控制器有時鐘功能、能根據(jù)環(huán)境明暗變化自動開燈和關燈、能根據(jù)交通情況自動調節(jié)亮燈狀態(tài)、能分別獨立控制路燈的開燈時間和關燈時間、能進行路燈故障的報警、自制了單元控制器中的LED燈恒流驅動電源、并可對該恒流電源的輸出功率進行自動或手動調節(jié)。支路控制器根據(jù)環(huán)境的亮暗程度來決定是否將路將燈開或關;單元控制器會實時檢測路燈的故障情況，如有故障則及時將信息反饋至支路控制器，支路控制器啟動報警;同時單元控制器還可以控制LED恒流源的輸出功率以調節(jié)路燈的亮暗程度，這一功能可進一步拓展為根據(jù)環(huán)境的亮暗程度來調節(jié)路燈的亮暗程度，以節(jié)省電源功率。