模拟路灯控制系统设计
20页1、模拟路灯控制系统设计,制作者:姜盛 段洁 方利华 学校:中南立业科技大学 学院:电子信息工程与计算机学院 时间:二零一零年十二月 歌曲:小小小鸟,摘要,本控制系统电路由STC为主控芯片,辅以测量光和光电的传感元件,可根据环境明暗变化,自动开灯和关灯,支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态,独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。当路灯出现故障时(灯不亮),支路控制器发出声光报警信号,并显示有故障路灯的地址编号。送入单片机进行数据处理,控制LED的明暗,并在在液晶屏上显示,此电路还具有许多扩展功能。,总体方案设计,最小系统(主控芯片),该芯片位增强型8051内核,除具有51系列单片机的性能外,还具有以下以下功能: 高速:速度比普通8051快812倍; 增强掉电检测电路(P4.6),可在掉电时,及时将数据保存进EEPROM,正常工作时无需操作EEPROM; 工作频率:035MHz,相当于8051:0420MHz; 8通道,10位高速ADC,速度可达25万次/秒,2路PWM还可当2路D/A使用; 4个16位定时器,兼容普通8051的定时器T0/T1,2路PCA实现2个定时器; 系统工作稳定,方便
2、高效的开发环境。 综合上述,由于STC12C5410AD众多的优良性质,尤其是内置A/D转化、高速度和多功能复位引脚的特性,这样可以减少扩展,提高性价比。因此,本设计最终才用STC12C5A60S2单片机作为主控CPU。,显示模块,使用7289芯片控制八位数码管和12864液晶显示(液晶显示驱动简单,耗电量小,无辐射危险,平面直角显示以及影响稳定不闪烁灯优势,显示直观、抗干扰能力强),时钟模块,采用DS1302实时时钟/日历芯片,最大总行速度400bit/s,每次读写数据后,其内嵌的字地址寄存器会自动产生增量的地址寄存器、分频器、可编程时钟输出、定时器、400HZ的I2总线接口,DS1302与单片机之间简单的采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个口线,简单方便。,DS1302,采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。本电路由Y2构成起震。3V的纽扣电池构成掉电保护电路,1302的CLK,I/O,RST口分别接单片机的IO口,从而控制1302的时钟显示。 DS1302的2脚和3 脚外接32.768KHz的晶振,7脚为串行时钟接口,与单片
3、机的15脚相连,6脚为数据输入/输出端,以便于总线控制,与单片机的17脚连接,5脚复位引脚,与单片机P3.6相连,当时钟达到设定值时,自动复位。,光敏模块,LM324作为比较电路,2脚做为基准电压,3脚接输入电压,1脚(GM)接单片机I/O口,作为标志位,控制路灯(led灯)的亮灭。,故障模块,LM324做为比较电路,2脚和6脚接基准电压,1脚和7脚接单片机I/O口,作为标志位控制LLED1和LLED2的电位,从而控制led灯的亮灭。 通过led灯的检测,判断路灯是否故障,给GZLED电平控制故障灯亮灭。,位置控制模块,位置控制系统,支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态: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(见图2),灯1亮;当物体M到达B点时,灯1灭,灯2亮;若物体M由右至左移动时,则亮灯次序与上相反。,位置控制模块,3个光电传感器检测物体到达位置S.B.S,排针1.2.3作为标志信号与单片机I/O口连接,控制led灯亮灭,实现位置检测模块。,PCB板,手工制作PCB图,硬件调试与仿真,主控模块,最小系统板 电源:USB直接供电 下载:ISP下载 芯片: STC12C5410AD,显示模块,液晶显示:年,月,日,时,监控时间调节led灯的亮灭 八位数码管:单独显示时间,直观。,位置模块调试:当物体从一侧通过,led灯会一次亮灭。 光敏电路:调节光敏电阻所处环境,led灯会受程序控制,实现亮灭。,故障灯调试,故障灯调试:当led灯在应该亮的情况下不亮,这系统发出信号,通过液晶显示,如图(1号有故障),总结,求实求新,树木树人 创新意识 团队合作 发现问题 分析问题 解决问题,
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