基于51单片机的声控灯设计设计-包含完整设计与指导文件

工 学 院 毕 业 设 计(论文)

题 目：基于单片机的智能光控路灯的设计

专 业： 机电技术教育

班 级： ***

姓 名： ***

学 号： 1664070101

指导教师： ***

日 期： 2011年6月

目录

引言：1

1 概况与现状分析2

1.1 智能路灯发展的概况2

1.2 现状分析2

2 总体电路设计及方案论证3

2.1 总体电路设计及分析3

2.2 方案论证4

2.2.1 传感电路部分4

2.2.2 执行电路部分4

3 单片机介绍5

3.1 单片机概述5

3.2 单片机的主要功能及应用领域6

3.3 单片机的发展趋势7

4 硬件电路设计8

4.1 AT89c51简介8

4.2 光敏电阻介绍11

4.3 LM324简介12

4.4 单片机最小系统电路12

4.5 光电检测电路12

4.6 路灯控制电路13

4.7 硬件电路原理图14

5 软件设计15

5.1 protues软件介绍15

5.2 keil c51简介16

5.3 主程序17

6 系统调试及仿真18

6.1 系统调试18

6.2 系统仿真18

7 总结与致谢21

参考文献22

源程序24

基于单片机的智能光控路灯的设计

摘要：随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关的功能。

关键词：路灯；单片机技术；控制

引言：

随着夜晚的来临，城市里华灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街道上。在那霓虹漫彩的灯光下，一个个孩子欢快的玩耍着，一对对男女漫步于小道里、花园中，一辆辆汽车奔驰于公路上。路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的是自动系统。灯控制方式很多本系统采用MSC-51系列单片机1和来设计灯控制器，实现了能根据实际通过801芯片的P1口的功能随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高实用性强操作简单。

图2-1 工作原理图

本系统需要如下电路元器件，其中电路元器件及相关参数的需求：

(1)AT89C51实验板一块。

(2)单片机最小系统所需的12M晶振一个，22pF电容两个，复位开关一个，20uF极性电容一个，1K电阻一个。

(3)路灯控制电路部分所需的LED灯八个，100欧姆电阻八个。

(4)光电检测电路所需的10K电阻两个，110K电位器一个，光敏电阻一个，LM324芯片一片。

(5)+5V直流电压源一个。

实验所用设备器材：

PC机一台及相关软件。

最小系统是51单片机的最基本的组成部分，51单片机的引脚虽然只有四十，但它有很多的扩展功能，根据相应的课题设计要求可以设计相应的外围电路。此外，在本课题的设计过程中，还应注意P0口，通常P0-P3口用作通用I/OK口，当P0接口用于I/O口时，必须接上拉电阻，而其他接口不需要。

2.2 方案论证

工作原理确定以后便需要制定实行的方案。实现本文中所要求的方案有很多，因此，便需要对各种方案进行论证。论证如下：

2.2.1 传感电路部分

方案一：使用光敏电阻与电源相连，通过上拉电阻给51单片机输入信号，并进行相应的后续程序操作。

方案二：使用光敏电阻和三极管联合驱动的方式，提供给单片机输入传感信号。

由于方案二提供的输入信号相对来说对环境的要求较高，难以实现且不符合系统在现实生活中的实用性等原则，故选取方案一。

2.2.2 执行电路部分

方案一：由单片机端口对相应电路进行操作；

方案二：由单片机对后续的执行元件进行操作，如继电器等相关的执行元件。

方案三：使用LM324芯片，含有四个运算放大器，电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用。

由于方案三使用LM324芯片等相关元件，使系统的设计更加接近实际应用，在实际应用中，系统是由电子电路→电气电路的控制，使用LM324等可使系统的现实性大大增强。

3 单片机介绍

3.1 单片机概述

单片机是一种集成电路芯片