引言路灯照明系统是城市建设的重要组成部分,保证城市路灯处于良好状态,不仅关系着人民生活、生产发展、交通安全和社会治安,而且对于提供良好的投资环境,吸引外商投资,促进经济腾飞,起着非常重要的作用。传统的路灯控制采用光控、时控方式,这种方式存在着可靠性差、维护不方便等缺点。近年来,随着计算机技术迅速发展,应用计算机技术推动各项事业发展取得了显著成效。城市路灯网络采用计算机技术,实现科学化管理势在必行。研制路灯微机监控系统,旨在提高城市路灯管理水平,使路灯管理方法、管理设施上一个新台阶。路灯微机监控系统,较之定时控制、光电控制、路灯控制仪等技术先进。定时控制、光电控制、路灯控制仪只解决了小范围的开、关灯控制问题.而微机监控系统具有遥控、遥测、通信等多项功能,为路灯网络科学管理提供了先进手段。1系统结构采用89C52单片机控制时钟发生,由红外和光检测来控制路灯的功能。在各个环节我们都尽量采用最合理和性价比最好的元件和集成芯片来获取数据,使试验结果尽量准确。图一所示即为本系统的原理框图。图一系统原理框图89C52单片机与M CS-51产品系列指令兼容,不仅具有极万方数据 其丰富的控制指令和I/o逻辑操作功能、定时计数器、中断传送被初始化,允许对DSl 302进行操作。如果在传送过程中系统,片内还有8K字节可重复编程快闪只读存贮器。存贮器RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O 引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc>2.5V之前,RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。i /o为串行数据输入/输出端( 双向) 。SCLK始终是输入端。DSl 302的可循环写入/擦除1000次,存贮器数据保持时间长达10年,工作电压范围2.7—6v,工作频率。一33M }{z,无需程序存贮器扩展。程序存贮器有三级保护,内部RAM 有256’ 8位,32条编程输入/输出线,三个16位定时器/计数器。一个全双工串行通信口,可置低功耗和掉电保护状态,数字接口为” T噜蔓结诌{+七口抖}7七俑L咒口,WLIY下I。』41路灯控制电路设计引脚连接图如图二所示:用m l -zafl :± I:$, -%4-I-rcl -:罱时酗' 2-± nJ爪U 2C111L’ /了刁i 纠kE也pI征B代J /J把数据显示在液晶显示器上,通过键盘对数据进行处理;用L—L V0豫红外检测和光检测对外界的环境进行测量,把数据送回进行pI u1,心u平厂I 7Vh 。ro2一IIVO Cl × f上,g。早1 C¨ 2,I:瓢父0￡嫩)/0使用泪细由流布电能力的低功耗宴时时钟出路’ 。⋯⋯。⋯。。⋯一。。’ 一‘ ⋯’ ’ ’ 一DSl 302。可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有补偿功能,宽工作电压。采用三线接口与CPU 进行同步通信,并一V龆’l I _J 一l opD sl 3U 2●图二D Sl 302连接图可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。DSl 302可以用于数据记录,特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录,能实现数据与出现该数据的时间同时记录。这种记录对长时闻的连续测控系统结果的分析及对异常数2.2红外检测电路当移动物体到一地方时要灯有所感应,经过我们的分析,决定选择用红外线来检测。当移动物体到红外线所在区据出现原因的查找具有重要意义。域时,红外感应器会有所感应,给电路一个信号,单片机再对传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样,没有具体这个信号进行处理,实现所需要的功能· 检测原理图如图三的时间记录,只能记录数据而无法准确记录其出现的时间。和幽四所不:若采用单片机计时,一方面需要采用计数器,占用硬件资源,j另一方面需要设置中断、查询等,同样耗费单片机的资源,而Jbl且,某些测控系统可能不允许。但是,如果在系统中采用时钟芯片DSl 302,则能很好地解决这个问题。LCD显示有着天然的优势,零辐射,低耗能,散热小,纤薄轻巧,精确还原图像,显示字符锐利,屏幕调节方便。液晶显示器的显示原理是通过扭转液晶像素中的液晶分子偏转l氧2ir01鼯}氐。。’ b惠≥—I“ l,,I。U 1‘%oU *角度来背景光而实现还原画面的,不至于出现由于高压导致的x射线超标。而且机器结构电路简单,模块化以及芯片的寓焦甫杜甩Ij f扣由鼢T住时产肚的由磁蝠射隆弱l 帚低.访由∑' !~⋯⋯⋯⋯J⋯’ ⋯.⋯、¨ -⋯⋯r—'路亘援降低’ r电路的功耗,发热量也非常小。顿晶显不器虽Rv,-叫爪州ruN--r/、Ju洲● 一’ I” J, ⋯u剐田一⋯i⋯州㈨u—鼍;’ 一—=l k·—一系仕上作H q叫日E广王控钡删宅馓斗国别,但赶很谷勿遄碰屏J 妖电路解决。2具体设计电路7图三红外发送电路2.1时钟电路时钟电路如上面所说的选用集成芯片DSl 302。DSl 3022.3环境光检测电路的引脚排列中,Vccl 为后备电源,Vcc2为主电源。在主电源当环境变暗时需要点起路灯,这就需要一个光敏电阻来感应周围环境的明暗程度。当周围太暗,光敏电阻就给出一个信号,相应的元件就会产生反应。原理图如图五所示:关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DSl 302由Vccl或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vccl +o.2V时,Vcc2给D Sl 302供电。当Vcc2小于Vccl 时,D Sl 302由Vccl供电。x1和)(2是振荡源,外接32.768kH z晶振。RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据2.4支路控制电路支路控制器有时钟功能,能设定、显示开关灯时间,并控制整条支路按时开灯和关灯。支路控制器应能根据环境明暗传送.RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地变化,自动开灯和关灯。支路控制器应能根据交通情况自动址/命令序列送人移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时,所有的数据调节亮灯状态等功能,我们用继电器可以实现这一功能。当环境光暗时,光敏电阻给一个信号,继电器闭合,从而实现环203万方数据 鬻~图四红外接收电路图五感应光电路境明暗对路灯的控制,设计如图六所示。图六支路控制电路2.5单片机系统单片机作为整个设计的核心部分,它是将所有单独的模块联系在一起的重要部分,如图七所示。时钟信号给单片机,单片机再将采集到的数据显示到液晶屏上。红外检测系统和环境光监测系统将检测的数据传送给单片机,再由单片机将处理后的结果发送给支路控制系统。支路控制又将它获取的信息传回单片机来实现报警,而键盘也是通过单片机来实现作用的.图七单片机控制电路3软件设计软件采用人机互动界面,电路上电开始LCD显示系统时间.当第一次按下F1键进入时钟校时,按下F4可在时和分之间切换,在切换时所设置的对象屏幕上会闪烁,F2、F3分别为时间加减。屏幕不闪烁表示该级菜单内容设置完成,接着按F1键进入下一级菜单设置下级菜单相应内容,其设置过程同上,菜单的顺序为:时钟设置菜单——总支电路开关时间设置——支路一开关时间设置——支路二开关时间设置——退出显示系统时间,其中某一级无需设置时可直接按F1键进入下一级菜单设置。流程图如图八所示:总流程图键盘流程图图八流程图万方数据 4测试数据与分析由于该路灯系统采用了较高级的时钟控制元件、精度较高的红外检测装置和外界光检测装置,实现了对外部环境的控制功能,而且有效地提高了精度。应用89C52单片机对各个取得的数据进行分析和处理,提高了各个环节的检测精4.1实现功能①已自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源;②支路控制器已具有时钟功能,能设定、显示开关灯时路灯控制电路设计间,并能控制整条支路按时开灯关灯;度。⑦支路控制器能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯;④支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯参考文献时间;[1】秦龙.M SP单片机常用模块与综合系统实例精讲【M 】.④当路灯出现故障时( 灯不亮) ,支路控制器应发出声光北京:电子工业出版社,2007.报警信号。并显示有故障路灯的地址编号;[2】何立民.单片机应用技术【M ].北京:北京航空航天大⑥支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态。当学出版社,2005.可移动物体M 由左至右到达S点时,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【3】黄继昌.实用单元电路及其应用[M ].北京:人民邮电出版社,2002.【4】肖丽仙.基于单片机的网络化路灯控制系统设计【J 】.次序与上相反。4.2数据分析国外电子测量技术,2006,25(2):51-53.①恒流源的输入电流Im i n=3.7m A,Im ax--45.5-46m A;②光敏电阻未接收电压为0.1V,接受电压为3.2-作者简介3.6V。