单片机的路灯控制器设计(附件)【字数：9301】
摘 要 随着社会提倡持续发展以及科技的巨大进步，人们对路灯提出了更高的要求，要求更加智能化。路灯在人们的日常生活随处可见，照亮着人们的生活。因此，改进路灯使其更加智能化，是有着重大意义的，这也是路灯发展的必然趋势。人类发展到如今，生活的各个方面都是向着更加智能化发展的。这就使得人们在生活上会越来越便捷。以如今的技术来说，路灯完全可以实现智能化控制，不用人手动的去控制。本论文重点讲解了以AT89C2051单片机，利用传感器、定时器、稳压器、继电器等器件以及来设计出可以根据光照以及时间来控制路灯自动点亮和熄灭，其中单片机是核心器件。单片机的应用是很广泛的，在人们的日常生活中是非常普遍，因为单片机有着很多特点，第一是它的体积小，在强磁场的环境中如果进行屏蔽，就很适合非常恶劣的环境中进行工作。第二是控制的能力强，虽然说单片机的结构比较简易，但是它的I/O接口有很多，所以它能够实行较多的控制。第三是它抵抗外部的干扰很强，所以它能做到稳定工作。第四是它的可靠性非常高，用它来进行研究，所得出的结果说服力很强。该论文的写作思路，首先介绍了路灯控制系统的研究目的和意义，路灯的发展历史，然后对研究现状和发展趋势进行分析，讲解所做的路灯控制器所要达到的目标。再进行系统总体方案的构思，系统中所要用到的器件的选择，以及硬件电路和软件电路设计。硬件设计包括了光电检测电路，电源电路，定时电路等电路设计，软件设计主要设计电路的控制流程。
目 录
第一章 绪论 1
1.1路灯控制的目的和意义 1
1.2路灯发展的历史 1
1.3路灯的现状和未来发展的趋势 2
1.4路灯控制器的预期目标 2
1.5本章小结 2
1.6章节简述 3
第二章 系统方案设计及论证 4
2.1总体的设计框图 4
2.1.1功能以及指标 4
2.2光敏传感电路 4
2.3控制电路 5
第三章 系统核心部件选择 6
3.1单片机的选择 6
3.1.1内部结构 6
3.1.2AT89C2051单片机引脚 6
3.1.3主要性能[6] 7
3.2光检测元器件的选择 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
8
3.3时钟芯片的选择 8
3.3.1芯片引脚说明 8
3.4继电器的选择 8
3.4.1功能特点[8] 9
3.4.2结构组成 9
3.4.3主要问题和解决方法 9
3.5稳压器件 10
3.5.1特点 10
3.5.2工作要求 10
3.6串口的选择 10
3.6.1主要特性 10
3.6.2布线规范 10
3.7本章小结 11
第四章 系统硬件电路设计 12
4.1系统组成 12
4.2光检测电路设计 12
4.3单片机最小系统电路设计[12] 13
4.4 串口接口电路设计 13
4.4.1 串口通信电路原理图 13
4.5电源的电路设计 14
4.6时钟电路设计 14
4.7系统总原理图 14
4.8本章小结 15
第五章 软件的设计 16
5.1软件的主流程图 16
5.2时钟电路流程图 17
5.3串口通信流程图 18
结束语 19
致谢 20
参考文献 21
附录A：电路原理图 22
附录B：程序清单 23
第一章 绪论
1.1路灯控制的目的和意义
随着社会的不断进化发展，能源紧缺是世界上所最为关注的问题之一，其中电能占据了很大的一块，电能现在已经成为生活中不可或缺的一种资源。在我国电力资源日益紧张的情况下，如何节约电能是人们生产生活的一个重要问题，而这就是路灯控制的目的。现在对于现在目前各大城市的路灯利用率不高，特别是过了晚上11点，12点以后，走路的人少了，而路灯一直处于工作，这对电能来说是不小的浪费的。智能路灯控制[1]的意义就在于以下几个方面：
1、可以节约用电，减少财政支出，
2、实现比较人性化的控制，能最大限度的发挥路灯的作用，
3、有益于发现路灯的障碍，方便维修，
4、提高路灯的质量和使用寿命，
5、进行再进一步的研究，可以应用到更加复杂的场合。
1.2路灯发展的历史
人类从一开始就向往着光明，其中火的出现以及运用是人类进步的标志，西方神话中是普罗米修斯偷了火种，带给了人类，然后人类用火来烧烤食物，那点燃的篝火就是最早的最久远的灯火。
根据英国媒体的报道，人类尝试在城镇的路灯街道上装上照明的灯具开始于15世纪初，1417年，英国的伦敦街头突然从一片黑变得非常明亮，因为当时的伦敦市长，要求人们在房子外面要挂上灯具用来照明街道，为了方便晚上人们的行走，这一建议受到了法国人的支持和赞同。16世纪刚开始的时候，法国巴黎的人们房子外面靠近街道的窗口外面必须装上照明的灯具，用来给行人照明道路。1667年，路易十四颁布的一道法令就是有关城市街道照明的。因为颁布了这个法令，所以他的统治被人们称为“光明时代”在法国历史上。
中国路灯第一次出现是在1843年的上海，当时的路灯是用煤油来点亮的，但是在人们的心里，这光芒犹如月光般的神圣，很多人们都专门前去观看，再后来又改成了煤气路灯，亮度比煤油灯亮了不知有多少，感觉就像夜里的“太阳”一样。在1879年，上海终于迎来了中国的第一盏电灯。当初的马路电灯是在每根电线杆上装上闸刀的开关，但是每天到时间就需要人工开启和关闭，3年后改成多个灯杆，共用一个开关。时至今日，各种各样的路灯（市电路灯，太阳能路灯、庭院灯、景观灯、仿古灯、风光互补路灯、草坪灯）的出现，证明了人类一个阶段性的跨越。
1.3路灯的现状和未来发展的趋势
到今天为止，路灯已经发展了几百年，相比于最早的路灯，已经有了非常大的不同，不管是制造工艺还是控制方式。现在路灯是随处可见的，已经成为了人们生活当中不可或缺的一部分，而且路灯建设还在不断的发展中，数量会越来越多，人们的生活基本上离不开路灯了。路灯发展到现在的程度，存在着许多的问题，有的问题可能以前没注意或者没暴露，现在就一一出现了：
没有科学规划。目前很多路灯都出现了该亮的时候不亮，不该亮的时候很亮的现象，这就是没有统一规划或者科学规划所产生的后果。这样不仅浪费了能源，而且对于行人来说也不方便，晚上的时候灯没亮，极大的影响了人们的生活。
目 录
第一章 绪论 1
1.1路灯控制的目的和意义 1
1.2路灯发展的历史 1
1.3路灯的现状和未来发展的趋势 2
1.4路灯控制器的预期目标 2
1.5本章小结 2
1.6章节简述 3
第二章 系统方案设计及论证 4
2.1总体的设计框图 4
2.1.1功能以及指标 4
2.2光敏传感电路 4
2.3控制电路 5
第三章 系统核心部件选择 6
3.1单片机的选择 6
3.1.1内部结构 6
3.1.2AT89C2051单片机引脚 6
3.1.3主要性能[6] 7
3.2光检测元器件的选择 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
8
3.3时钟芯片的选择 8
3.3.1芯片引脚说明 8
3.4继电器的选择 8
3.4.1功能特点[8] 9
3.4.2结构组成 9
3.4.3主要问题和解决方法 9
3.5稳压器件 10
3.5.1特点 10
3.5.2工作要求 10
3.6串口的选择 10
3.6.1主要特性 10
3.6.2布线规范 10
3.7本章小结 11
第四章 系统硬件电路设计 12
4.1系统组成 12
4.2光检测电路设计 12
4.3单片机最小系统电路设计[12] 13
4.4 串口接口电路设计 13
4.4.1 串口通信电路原理图 13
4.5电源的电路设计 14
4.6时钟电路设计 14
4.7系统总原理图 14
4.8本章小结 15
第五章 软件的设计 16
5.1软件的主流程图 16
5.2时钟电路流程图 17
5.3串口通信流程图 18
结束语 19
致谢 20
参考文献 21
附录A：电路原理图 22
附录B：程序清单 23
第一章 绪论
1.1路灯控制的目的和意义
随着社会的不断进化发展，能源紧缺是世界上所最为关注的问题之一，其中电能占据了很大的一块，电能现在已经成为生活中不可或缺的一种资源。在我国电力资源日益紧张的情况下，如何节约电能是人们生产生活的一个重要问题，而这就是路灯控制的目的。现在对于现在目前各大城市的路灯利用率不高，特别是过了晚上11点，12点以后，走路的人少了，而路灯一直处于工作，这对电能来说是不小的浪费的。智能路灯控制[1]的意义就在于以下几个方面：
1、可以节约用电，减少财政支出，
2、实现比较人性化的控制，能最大限度的发挥路灯的作用，
3、有益于发现路灯的障碍，方便维修，
4、提高路灯的质量和使用寿命，
5、进行再进一步的研究，可以应用到更加复杂的场合。
1.2路灯发展的历史
人类从一开始就向往着光明，其中火的出现以及运用是人类进步的标志，西方神话中是普罗米修斯偷了火种，带给了人类，然后人类用火来烧烤食物，那点燃的篝火就是最早的最久远的灯火。
根据英国媒体的报道，人类尝试在城镇的路灯街道上装上照明的灯具开始于15世纪初，1417年，英国的伦敦街头突然从一片黑变得非常明亮，因为当时的伦敦市长，要求人们在房子外面要挂上灯具用来照明街道，为了方便晚上人们的行走，这一建议受到了法国人的支持和赞同。16世纪刚开始的时候，法国巴黎的人们房子外面靠近街道的窗口外面必须装上照明的灯具，用来给行人照明道路。1667年，路易十四颁布的一道法令就是有关城市街道照明的。因为颁布了这个法令，所以他的统治被人们称为“光明时代”在法国历史上。
中国路灯第一次出现是在1843年的上海，当时的路灯是用煤油来点亮的，但是在人们的心里，这光芒犹如月光般的神圣，很多人们都专门前去观看，再后来又改成了煤气路灯，亮度比煤油灯亮了不知有多少，感觉就像夜里的“太阳”一样。在1879年，上海终于迎来了中国的第一盏电灯。当初的马路电灯是在每根电线杆上装上闸刀的开关，但是每天到时间就需要人工开启和关闭，3年后改成多个灯杆，共用一个开关。时至今日，各种各样的路灯（市电路灯，太阳能路灯、庭院灯、景观灯、仿古灯、风光互补路灯、草坪灯）的出现，证明了人类一个阶段性的跨越。
1.3路灯的现状和未来发展的趋势
到今天为止，路灯已经发展了几百年，相比于最早的路灯，已经有了非常大的不同，不管是制造工艺还是控制方式。现在路灯是随处可见的，已经成为了人们生活当中不可或缺的一部分，而且路灯建设还在不断的发展中，数量会越来越多，人们的生活基本上离不开路灯了。路灯发展到现在的程度，存在着许多的问题，有的问题可能以前没注意或者没暴露，现在就一一出现了：
没有科学规划。目前很多路灯都出现了该亮的时候不亮，不该亮的时候很亮的现象，这就是没有统一规划或者科学规划所产生的后果。这样不仅浪费了能源，而且对于行人来说也不方便，晚上的时候灯没亮，极大的影响了人们的生活。
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