單片機控制LED智能路燈系統設計

摘要：本控制系統以STC89C58RD單片機為控制器，主要由恒流源電路、時鐘定時電路、顯示電路、光敏感應電路、紅外接收電路、聲光報警電路等組成。能設定路燈（LED）開燈關燈時間（用LED12864顯示相關信息）。路燈（LED）通過恒流源電路正常工作，即使遇到短路、電壓不穩定等情況也不會燒掉，電路起恒流保護作用。而系統遇到環境明暗變化時，路燈會自動關閉和打開，并且根據道路上交通狀況自動調節亮燈情況，且有定時功能。

　　0 引言

　　隨著數字技術和網絡技術的發展，路燈數字化和網絡化已經成為一種必然趨勢。節約能源、保證燈具壽命、提高照明管理水平、美化城市夜晚和保證城市夜間出行安全等，已經成為對照明系統的一項基本要求。社會文明的不斷發展、城市規模的急劇膨脹，城市照明已不僅局限于道路的照明，社會對亮燈率、開關燈的準確率、故障檢測的實時性和維修的及時性、路燈的節能要求也不斷增高。城市的擴大，路燈數量的迅速增長，人工控制方式在故障實時監控處理、按需控制、節能等方面已越來越不能適合城市的發展。因此對于路燈所采取的智能控制和節能措施已經非常有意義。

　　本文設計的LED智能路燈控制系統以STC89C58RD單片機作為主導控制芯片，可實現時鐘定時開關燈，根據環境明暗變化實現開關燈，根據交通情況自動調節亮燈狀況，路燈出現故障實施聲光報警等一系列智能化行為。

　　1 系統總體設計方案

　　系統采用光敏二極管檢測環境明暗變化，用紅外接發器作為根據交通情況自動調節亮燈的器件，將紅外發射器安裝在路燈桿上，紅外接收器安裝在路燈支架上面，當光敏二極管檢測不到光源，且紅外接收器檢測到紅外信號時，路燈會點亮，相反則不亮。采用編程來實現定時，設計路燈開燈關燈時間，選用LCD12864作顯示器件，并作相應顯示。系統結構框圖如圖l所示。

　　圖1系統結構框圖

　　2 單元模塊設計

　　2.1時鐘定時部分

　　我們選擇的STC89C58RD芯片，本身有可編程的定時/計數器，可以通過軟件編程實現定時/計數。當到達設定的時間，就執行相應的定時設定任務。

　　2.2光敏二極管部分

　　該電路采用光敏二極管作為主控元件（見圖2），當沒有光照時，反向電阻很大，反向電流很小；當有光照時，光子打在PN結附近，于是在PN結附近產生電子一空穴對，它們在PN結內部電場作用下作定向運動，形成光電流。光照越強，光電流越大。所以根據環境的明暗輸出不同的電壓信號。

　　圖2 光敏電路

2.3紅外接收發射部分（檢測交通情況路燈亮滅）