基于單片機(jī)的模擬路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　0 引言

　　本文采用高效節(jié)能環(huán)保的LED 燈作為光源，利用傳感器模塊、光控路燈模塊、恒流源模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)環(huán)境、交通等因素，單片機(jī)采集光敏電阻或光電開關(guān)的信號(hào)控制路燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)了光電和時(shí)間控制； 同時(shí)具有交通情況檢測(cè)、故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)了路燈的智能化控制，節(jié)省了電力能源和人力資源。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求方案

　　1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

　　設(shè)計(jì)并制作一套模擬路燈控制系統(tǒng)，路燈布置如圖1 所示。要求實(shí)現(xiàn)模擬路燈控制系統(tǒng)的時(shí)鐘功能，設(shè)定顯示開關(guān)燈時(shí)間，并能控制支路按時(shí)開燈和關(guān)燈；根據(jù)環(huán)境明暗的變化自動(dòng)控制開燈和關(guān)燈； 根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)； 獨(dú)立控制每只路燈的開燈和關(guān)燈時(shí)間； 當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時(shí)，支路控制器發(fā)出滴答的報(bào)警信號(hào)，并顯示有故障燈的編號(hào)。交通情況采用紅外收發(fā)傳感器方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。單元控制器具有調(diào)光功能，路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率能在規(guī)定時(shí)間按設(shè)定要求自動(dòng)減小，該功率應(yīng)能在20% ~ 100% 范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差≤2%.

　　圖1 路燈布置示意圖

　　1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　系統(tǒng)采用C8051F020 單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制器，利用有線傳輸方式實(shí)現(xiàn)對(duì)LED1 和LED2 的控制，控制方式如圖2 所示。C8051F020 單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，內(nèi)部自帶ADC、DAC.而本系統(tǒng)需要采集環(huán)境明暗的變化，自動(dòng)控制LED 亮度，這需要將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量處理，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量控制。整個(gè)系統(tǒng)完全自給自足，使用外圍器件少，系統(tǒng)成本低，系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單方便。

　　圖2 C8051F020 控制方式結(jié)構(gòu)