51單片機路燈控制器的設(shè)計方案

一、主要功能

（1）自動采集光照和聲音數(shù)據(jù)；

（2）根據(jù)聲音分貝值及光線強弱自動控制路燈開關(guān)；

（3）路燈開啟，人走后3秒自動關(guān)閉。

二、使用方法

系統(tǒng)運行后，LCD1602顯示采集的光線強度值與聲音分貝值，當(dāng)聲音分貝數(shù)大于45表示有人經(jīng)過，此時根據(jù)光線強度值來判斷是否開啟路燈，若光線強度值小于1000，這表示光線暗，打開路燈，否則關(guān)閉。若路燈開啟后，聲音分貝數(shù)小于45表示人離開，此時路燈開啟3秒后自動關(guān)閉。

若光線值小于1000，表示光線暗，聲音分貝值小于45表示無人，此時路燈依然關(guān)閉。

三、硬件資源

51單片機核心模塊、PCF8591 ADC/DAC模塊、LCD1602模塊、路燈控制開關(guān)模塊、光敏傳感器和聲音傳感器模塊。

四、軟件設(shè)計

主要代碼（部分）

代碼如下：

#include

typedef unsigned char uint8;

typedef unsigned int uint16;

sbit rs=P2^6; //數(shù)據(jù)命令選擇

sbit rw=P2^5; //讀寫選擇

sbit e=P2^7; //使能

sbit scl=P2^1; //PCF8591時鐘

sbit sda=P2^0; //數(shù)據(jù)線

sbit relay=P3^6; //路燈控制開關(guān)

uint8 num[]="0123456789";

uint8 d1[7]="Light: ";

uint8 d2[7]="Sound: ";

uint16 ad[5];

uint8 dsok;

uint8 miao;

void delay(uint16 i) //延時函數(shù)，大約10us

{

while(i--);

}

void wrc(uint8 c) //LCD寫命令函數(shù)

{

delay(1000);

rs=0;

rw=0;

e=0;

P0=c;

e=1;

delay(10);

e=0;

}

void wrd(uint8 dat) //LCD寫數(shù)據(jù)函數(shù)

{

delay(1000);

rs=1;

rw=0;

e=0;

P0=dat;

e=1;

delay(10);

e=0;

rs=0;

}

void init() //LCD初始化函數(shù)

{

delay(1000);

wrc(0x38);

wrc(0x38);

wrc(0x38);

wrc(0x06);

wrc(0x0c);

wrc(0x01);

}

void time0init() //定時器0初始化

{

TMOD=0X01;

TH0=0XFC;

TL0=0X18; //1ms

// TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

}

void iicinit() //IIC初始化函數(shù)

{

sda=1;

scl=1;

}

void iicstart() //開始信號

{

sda=1;

scl=1;

delay(10);

sda=0;

delay(10);

scl=0;

delay(10);

}

void iicstop() //停止信號

{

sda=0;

scl=1;

delay(10);

sda=1;

delay(10);

sda=0;

delay(10);

}

void ack() //應(yīng)答信號

{

sda=1;

scl=0;

delay(2);

sda=0;

delay(2);

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(2);

sda=1;

delay(5);

}

void noack() //非應(yīng)答信號

{

sda=0;

scl=0;

delay(2);

sda=1;

delay(2);

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(2);

sda=0;

delay(5);

}

void iicwrbyte(uint8 dat) //IIC寫字節(jié)函數(shù)

{

uint8 i;

scl=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

if(dat&0x80)

{

sda=1;

}

else

{

sda=0;

}

dat<<=1;

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(10);

}

sda=1;

delay(10);

}

uint8 iicread() //IIC讀數(shù)據(jù)函數(shù)

{

uint8 i,dat;

scl=0;

sda=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

dat<<=1;

if(sda==1)

{

dat|=0x01;

}

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(10);

}

return dat;

}

void pcf8591wrbyte(uint8 channel) //IIC在對應(yīng)通道寫數(shù)據(jù)

{

iicinit();

iicstart();

iicwrbyte(0x90); //pcf8591寫數(shù)據(jù) 1001 A2A1A0 R/W

ack();

iicwrbyte(channel|0x40); //通過打開通道channelX，模擬輸出使能打開

noack();

iicstop();

}

uint8 pcf8591read() //讀取該通道的數(shù)據(jù)

{

uint8 dat;

iicinit();

iicstart();

iicwrbyte(0x90);

ack();

iicstart();

iicwrbyte(0x91); // pcf8591讀數(shù)據(jù) 1001 A2A1A0 R/W

ack();

dat=iicread();

noack();

iicstop();

return dat;

}

void pcf8591dac(uint8 value) //DA轉(zhuǎn)換

{

iicinit();

iicstart();

iicwrbyte(0x90);

ack();

iicwrbyte(0x40); //不需要打開通道channelX，模擬輸出使能打開

ack();

iicwrbyte(value);

noack();

iicstop();

}

void display() //顯示函數(shù)

{

float v,v1;

uint8 i;

pcf8591wrbyte(0); //電位器轉(zhuǎn)換

ad[0]=pcf8591read(); //讀取第一次之前的那次數(shù)據(jù)

delay(10);

pcf8591wrbyte(1); //電位器轉(zhuǎn)換

ad[0]=pcf8591read(); //讀取第一次之前的那次數(shù)據(jù)

delay(10);

pcf8591wrbyte(2); //電位器轉(zhuǎn)換

ad[1]=pcf8591read(); //讀取第一次之前的那次數(shù)據(jù)

delay(10);

v=ad[0]*0.01953;//將電位器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓值 0.01953

v=v*1000;//取3位有效數(shù)值

ad[0]=v;

v1=ad[1]*0.01953;//將電位器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓值 0.01953

v1=v1*1000;//取3位有效數(shù)值

ad[1]=v1/100;

wrc(0x00+0x80);

for(i=0;i<7;i++)

{

wrd(d1[i]);

}

wrd(num[ad[0]/1000]);

wrd(num[ad[0]%1000/100]);

wrd(num[ad[0]%1000%100/10]);

wrd(num[ad[0]%1000%100%10]);

wrc(0x40+0x80);

for(i=0;i<7;i++)

{

wrd(d2[i]);

}

wrd(num[ad[1]/10]);

wrd(num[ad[1]%10]);

wrd('d');

wrd('b');

ad[4]=ad[0];

pcf8591dac(ad[4]/2);//將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量由pcf8591的AOUT輸出

}

void data_change() //數(shù)據(jù)比較函數(shù)

{

if(ad[0]<1000&&ad[1]>45&&dsok==0) //當(dāng)光照強度檢測低于1000并且聲音大于45分貝的時候亮燈

{

relay=0;

TR0=1; //打開定時器0

}

if(dsok==1)

{

relay=1;

dsok=0;

}

}

void main() //主函數(shù)

{

init(); //LCD初始化

time0init(); //定時器0初始化

while(1)

{

display(); //顯示函數(shù)

data_change(); //數(shù)據(jù)比較函數(shù)

}

}

void tim0() interrupt 1

{

static uint16 n;

TH0=0XFC;

TL0=0X18;//1ms

n++;

if(n==1000) //定時1秒

{

n=0;

miao++;

if(miao==3)

{

miao=0;

dsok=1;

TR0=0;

}

}

}

五、實驗現(xiàn)象