單片機典型案例開發(三)

二、基于單片機控制的智能路燈模擬系統

　　1.實現功能

　　（1）支路控制器有時鐘功能，能設定、顯示開關燈時間，并控制整條支路按時開燈和關燈。

　　（2）支路控制器應能根據環境明暗變化，自動開燈和關燈。

　　（3）支路控制器應能根據交通情況自動調節亮燈狀態：當可移動物體M（在物體前端標出定位點，由定位點確定物體位置）由左至右到達S點時，燈1亮；當物體M到達B點時，燈1滅，燈2亮；若物體M由右至左移動時，則亮燈次序與上相反。

　　（4）支路控制器能分別獨立控制每只路燈的開燈和關燈時間。

　　（5）當路燈出現故障時（燈不亮），支路控制器應發出聲光報警信號，并顯示有故障路燈的地址編號。

　　2.方案設計

　　本設計主要以STC89C52單片機為主體。其中，支路控制器模塊通過單片機來控制單元控制器1和單元控制器2，并完成顯示和聲光報警部分。用光敏傳感器感應自然光的暗亮，將感應結果送至支路控制器，進而控制LED1和LED2的工作狀態。單元控制器1模塊控制可移動物體M從S到B再到方向路燈變化過程。如當可移動物體M到達S處時，紅外檢測可移動物體M的位置，并將信號發送至單元控制器1。在支路控制器允許工作的同時，單元控制器1打開繼電器，由繼電器打開功率可控恒流源，進而實現自動調節亮燈狀態。

　　圖1 模擬電路控制系統框圖

　　2.1 恒流源方案論證

　　采用程控分流實現電源的功率調節。由變壓器將220V的交流電轉化成直流電，電源通過整流橋到7809芯片得到+9V的電壓從而得到恒流源，再由7805芯片轉化成相應的恒流源，所得功率在1W可調。其優點是電路簡易，容易搭建。缺點是性能不可靠，不穩定。其構圖如下圖2所示。

　　圖2 恒流源電路圖

2.2 系統軟件設計

　　本模擬路燈控制系統以支路控制器為主核心，編制軟件程序分別完成時鐘功能，顯示開光燈的時間，控制支路的按時開燈和關燈。并能根據環境明暗變化，自動開燈和關燈。支路控制器分別能控制每只路燈的開燈和關燈時間。并能在路燈出現故障時發出聲光報警。其主流程見圖3。