智能路燈控制系統(tǒng)畢業(yè)論文【范本模板】

模擬交通燈控制系統(tǒng)石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文圖3．1所示。圖3．SEQ圖3。\＊ARABIC13．1．2AT89S52單片機(jī)的功能特性1．主要特性AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案.AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式.空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。2．管腳說明P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口.作為輸出口，每位能驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時(shí),P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí),輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1口:P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動4個(gè)TTL邏輯電平.對P1端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流（IIL）。此外，P1．0和P1．2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1．0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1．1/T2EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié).引腳號第二功能：P1．0T2(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入)，時(shí)鐘輸出P1．1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制)P1．5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1．6MISO（在系統(tǒng)編程用)P1．7SCK(在系統(tǒng)編程用）P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個(gè)TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器(例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1.在使用8位地址(如MOVX@RI)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí),P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口:P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p3輸出緩沖器能驅(qū)動4個(gè)TTL邏輯電平.對P3端口寫“1"時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL).P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下所示：在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號.端口引腳第二功能P3．0RXD（串行輸入口)P3．1TXD(串行輸出口)P3．2INTO（外中斷0)P3．3INT1（外中斷1)P3．4TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)P3．5T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)P3．6WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3．7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號。RST-—復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí),RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG--當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí),ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的.要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作.該位置位后,只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。PSEN—-程序儲存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù)）時(shí),每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個(gè)脈沖,在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP——外部訪問允許,欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH）,EA端必如EA端為高電平（接Vcc端）,CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。FLASH存儲器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。3．2顯示模塊設(shè)計(jì)采用點(diǎn)陣式液晶顯示器（LCD）顯示.LCD功能強(qiáng)大，可顯示各種字體的數(shù)字、漢字、圖像，還可以自定義顯示內(nèi)容,顯示靈活生動，同時(shí)配有4*4鍵盤更便于工作人員操作。方案一：采用LCD1602LCD1602介紹1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC（15腳)和地線GND(16腳）,其控制原理與14腳的LCD完全一樣，其中：引腳符號功能說明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V)3V0液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會產(chǎn)生“鬼影”,使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對比度)。4RSRS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。5R/WR/W為讀寫信號線，高電平（1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0）時(shí)進(jìn)行寫操作。6EE(或EN）端為使能（enable）端，下降沿使能.7DB0底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線0位（最低位）8DB1底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線1位9DB2底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線2位10DB3底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線3位11DB4高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線4位12DB5高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線5位13DB6高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線6位14DB7高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線7位(最高位）（也是busyflag)15BLA背光電源正極16BLK背光電源負(fù)極方案二采用LCD12864LCD12864介紹1、概述FYD12864—0402B是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式,內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊;其顯示分辨率為128×64，內(nèi)置8192個(gè)16＊16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集．利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字．也可完成圖形顯示．低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn).由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊?；咎匦裕旱碗娫措妷海╒DD:+3．0——+5．5V）顯示分辨率：128×64點(diǎn)內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)16×16點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選)內(nèi)置128個(gè)16×8點(diǎn)陣字符2MHZ時(shí)鐘頻顯示方式：STN、半透、正驅(qū)動方式：1/32DUTY，1/5BIA視角方向:6背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/1通訊方式：串行、并口可選內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓無需片選信號，簡化軟件設(shè)計(jì)工作溫度：0℃—+55℃，存儲溫度：-20℃-+60℃

2、方框圖圖3．SEQ圖3.\*ARABIC2

3、模塊接口說明

＊注釋1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用串口通訊模式，可將PSB接固定低電平，也可以將模塊上的J8和“GND”用焊錫短接.＊注釋2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端懸空。＊注釋3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。

并行接口：管腳號管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC3．0+5V電源正3V0-對比度（亮度）調(diào)整4RS(CS)H/LRS=“H”,表示DB7——DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”,表示DB7-—DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7——DB0R/W=“L”，E=“H→L”，DB7——DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信號7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15PSBH/LH：8位或4位并口方式,L:串口方式（見注釋1)16NC-空腳17/RESETH/L復(fù)位端，低電平有效（見注釋2）18VOUT-LCD驅(qū)動電壓輸出端19AVDD背光源正端（+5V)（見注釋3）20KVSS背光源負(fù)端(見注釋3）＊注釋1:如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將PSB接固定高電平,也可以將模塊上的J8和“VCC”用焊錫短接。＊注釋2:模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路,因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端懸空.*注釋3：如背光和模塊共用一個(gè)電源,可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。

4．模塊主要硬件構(gòu)成說明控制器接口信號說明:(1）．RS,R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式：

RSR/W功能說明LLMPU寫指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器(AC）的狀態(tài)HLMPU寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器(DR)HHMPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)

(2)．E信號E狀態(tài)執(zhí)行動作結(jié)果高——>低I/O緩沖——〉DR配合/W進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令高DR—-〉I/O緩沖配合R進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低——〉高無動作

忙標(biāo)志:BFBF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況．BF=1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)．BF=0時(shí)，模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)．利用STATUSRD指令，可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)．字型產(chǎn)生ROM（CGROM)字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8192個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制.DFF=1為開顯示（DISPLAYON)，DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAYOFF).DFF的狀態(tài)是指令DISPLAYON/OFF和RST信號控制的。顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM提供64×2個(gè)位元組的空間，最多可控制4行16字（64個(gè)字）的中文字型顯示,當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù)RAM時(shí)，可分別顯示CGROM與CGRAM的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16＊8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0002、0004、0006共4個(gè))將選擇CGRAM的自定義字型，02H—7FH的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于A1以上的編碼將自動的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F)，GB（A1A0-F7FFH）。字型產(chǎn)生RAM(CGRAM)字型產(chǎn)生RAM提供圖象定義（造字)功能,可以提供四組16×16點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到CGRAM中,便可和CGROM中的定義一樣地通過DDRAM顯示在屏幕中。地址計(jì)數(shù)器AC地址計(jì)數(shù)器是用來貯存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由設(shè)定指令暫存器來改變,之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會自動加一，當(dāng)RS為“0”時(shí)而R/W為“1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會被讀取到DB6—-DB0中.光標(biāo)/閃爍控制電路此模塊提供硬體光標(biāo)及閃爍控制電路,由地址計(jì)數(shù)器的值來指定DDRAM中的光標(biāo)或閃爍位置。3．3物體檢測模塊設(shè)計(jì)本模塊用來檢測交通狀況.當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)，路燈自動亮滅變化，從而實(shí)現(xiàn)路燈根據(jù)交通狀況自動調(diào)節(jié)其亮滅狀態(tài)功能。方案一：采用超聲波對物體行進(jìn)狀態(tài)檢測。超聲波能夠?qū)崟r(shí)檢測物體所在位置，并返回信號。但是超聲波受環(huán)境影響較大,電路復(fù)雜，任何有形狀的物體對超聲波的反射都會影響系統(tǒng)對物體的檢測和判斷。因此我們放棄此方案。方案二：采用漫反射式光電開關(guān)檢測物體運(yùn)動狀態(tài)。當(dāng)物體經(jīng)過某一指定地點(diǎn)時(shí)，傳感器感應(yīng)到物體，并把信號傳給控制單元，再由控制單元發(fā)出指令控制路燈亮滅，從而有效實(shí)現(xiàn)路況檢測功能。該方案具有有效、直觀，電路和程序控制更簡單明了,穩(wěn)定性也相對較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此我們選用了方案二。光電開關(guān)工作原理：光電開關(guān)(光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱,它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路,從而檢測物體有無的.物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測.光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體進(jìn)行探測。多數(shù)光電開關(guān)選用的是波長接近可見光的紅外線光波型.漫反射式光電開關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過時(shí),物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器,于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號.當(dāng)被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開關(guān)是首選的檢測模式.圖3．SEQ圖3。\*ARABIC33．4環(huán)境監(jiān)測單元設(shè)計(jì)本單元采用光敏電阻檢測環(huán)境明暗變化，當(dāng)光敏電阻感應(yīng)到光線變化時(shí)，將信號傳給控制單元進(jìn)行處理，再由控制單元控制路燈的亮滅。如圖3．4所示。共有四路檢測單元，備用1路。圖3．4環(huán)境監(jiān)測單元光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為HYPERLINK”http：///view/797739。htm”\t”_blank"硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定/view/19928.htm"半導(dǎo)體的\t”_blank"光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值(暗阻）可達(dá)1～10M歐,在強(qiáng)光條件（100LX)下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對_blank"可見光(0．4~0．76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用_blank"白熾燈泡(小電珠）光線或HYPERLINK”/view/176997。htm"\t”_blank”自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。圖3.51．結(jié)構(gòu)圖3.6通常,光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時(shí)，半導(dǎo)體片（光敏層)內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強(qiáng)。為了獲得高的靈敏度，光敏電阻的HYPERLINK”/view/609350。htm”\t"_blank”電極常采用梳狀圖案,它是在一定的掩膜下向光電導(dǎo)薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。一般光敏電阻器結(jié)構(gòu)如右圖所示.圖3.6光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。

2．工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻,為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體.通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線,封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi),以免受潮影響其HYPERLINK”/view/495141.htm"\t"_blank”靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要HYPERLINK”/view/9448。htm"\t"_blank”光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的HYPERLINK”http：///view/3476.htm”\t”_blank”電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶HYPERLINK”http：///view/532075。htm”正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng),阻值愈低.入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值.在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過,受到波長的光線照射時(shí)，電流就會隨光強(qiáng)的而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性,純粹是一個(gè)電阻器件,使用時(shí)既可加HYPERLINK”http：///view/2070482.htm”直流電壓，也加交流電壓。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。3．分類根據(jù)光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器:對紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測紫外線。紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛.銻化銦等光敏電阻器,廣泛用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜,紅外通信等國防、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中.可見光光敏電阻器:包括HYPERLINK”http：///view/38906。htm"硒、HYPERLINK”/view/797739。htm”\t”_blank”硫化鎘、硒化鎘、HYPERLINK”http：///view/3099350。htm”\t”_blank”碲化鎘、HYPERLINK”http：///view/34646。htm"\t"_blank”砷化鎵、硅、HYPERLINK”http：///view/34272.htm"\t”_blank”鍺、HYPERLINK”/view/39160.htm"\t"_blank”硫化鋅光敏電阻器等.主要用于各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動開關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅，自動給水和自動停水裝置，機(jī)械上的自動保護(hù)裝置和“位置檢測器”，極薄零件的厚度檢測器，照相機(jī)自動曝光裝置,光電計(jì)數(shù)器，煙霧報(bào)警器，光電跟蹤系統(tǒng)等方面。

4．光敏電阻的主要參數(shù)：（1）光電流、亮電阻.光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過的HYPERLINK”/view/10897。htm"電流稱為光電流,外加電壓與光電流之比稱為亮\t”_blank”電阻,常用“100LX”表示。(2）暗電流、暗電阻.光敏電阻在一定的外加HYPERLINK”/view/10954.htm”\t"_blank”電壓下,當(dāng)沒有光照射的時(shí)候，流過的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻,常用“0LX”表示.(3）靈敏度.靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值(暗電阻）與受光照射時(shí)的電阻值（亮電阻）的相對變化值.(4）光譜響應(yīng)。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的\t”_blank”曲線。（5)光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性.從光敏電阻的光照特性曲線可以看出，隨著的光照強(qiáng)度的增加,光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度,則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況下，該特性為非線性。（6）伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系,對于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。（7)溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受HYPERLINK”http：///view/8193.htm"\t”_blank”溫度影響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高,而在高溫下的靈敏度則較低。（8）額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的HYPERLINK”http：///view/44147。htm”\t”_blank"功率，當(dāng)溫度升高時(shí),其消耗的功率就降低。

3．5電源單元設(shè)計(jì)(1)電壓源：該電壓源將工頻交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，向系統(tǒng)提供+5V電源，其工作原理如圖3．7所示.圖3．7穩(wěn)壓電源原理圖(2）恒流源：該電流源將工頻交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波、電阻的分流、分壓及三極管的穩(wěn)流、放大，最后向1WLED燈提供恒定300mA的電流，其工作原理如圖3．8所示.圖3．8恒流源電路原理圖圖3．8中發(fā)光二極管LED的壓降取2V,二極管的壓降取0．7V，三極管的壓降取0．7V，由此可得：3．6功率調(diào)節(jié)單元設(shè)計(jì)本單元利用單片機(jī)控制PWM信號，再經(jīng)過三極管、固態(tài)繼電器進(jìn)行功率放大,實(shí)現(xiàn)對功率的有效調(diào)節(jié),使驅(qū)動功率在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動減小，其調(diào)節(jié)范圍可在20％～100%內(nèi)設(shè)定。如圖3．9所示。本電路可加穩(wěn)壓電源或恒流電源，可通過電路硬件進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)負(fù)載電流和電壓通過單元控制器的電壓表和電流表進(jìn)行監(jiān)視，由此可得:圖3．9功率調(diào)節(jié)單元圖3．7系統(tǒng)各模塊方案設(shè)定（1）主控芯片：采用Atmel公司的AT89S52作為控制核心;（2）顯示模塊：采用12864液晶顯示；(3）物體檢測模塊：選用漫反射型光電開關(guān)檢測物體運(yùn)動狀態(tài);（4）環(huán)境檢測模塊:使用光敏電阻來實(shí)現(xiàn)對環(huán)境明暗狀況的檢測；（5）驅(qū)動模塊:自制+5V穩(wěn)壓源和300mA恒流源；（6）功率調(diào)節(jié)模塊：單片機(jī)控制PWM信號調(diào)制。總硬件電路圖見附圖1所示.第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4．1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)對象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中,大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個(gè)基本類型。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換等。過程控制程序主要是使單片機(jī)按一定的方法進(jìn)行計(jì)算，然后再輸出，以便控制生產(chǎn)。為了完成上述任務(wù)，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí),通常把整個(gè)過程分成若干個(gè)部分,每一部分叫做一個(gè)模塊。所謂“模塊"，實(shí)質(zhì)上就是所完成一定功能，相對獨(dú)立的程序段，這種程序設(shè)計(jì)方法叫模塊程序設(shè)計(jì)法。模塊程序設(shè)計(jì)法的主要優(yōu)點(diǎn)是：單個(gè)模塊比起一個(gè)完整的程序易編寫及調(diào)試;模塊可以共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用；模塊程序允許設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計(jì)者提供方便。4．2程序結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖4．1所示:圖4．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)的主程序流程圖見附圖2.第五章測試與結(jié)果分析5．1測試方法與結(jié)果5．1．1時(shí)鐘設(shè)定和定時(shí)開關(guān)路燈測試采用獨(dú)立按鍵調(diào)整并設(shè)定系統(tǒng)及開關(guān)燈時(shí)間，并通過液晶屏實(shí)時(shí)顯示.測試過程如下：（1）設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻為01時(shí)10分，經(jīng)秒表測試,120秒后液晶屏顯示當(dāng)前時(shí)刻值為01時(shí)12分;(2）系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻為00時(shí)05分,設(shè)定LED1燈00時(shí)06分點(diǎn)亮，00時(shí)07分熄滅,經(jīng)秒表測試，60秒后LED1燈點(diǎn)亮,再過60秒熄滅,液晶屏顯示正確；支路控制器能夠獨(dú)立控制每只路燈的開燈和關(guān)燈時(shí)間。5．1．2環(huán)境明暗檢測測試在定時(shí)功能穩(wěn)定的前提下，將連接主控制器的光敏電阻置于正常光照（阻值約為零點(diǎn)幾千歐），LED燈不亮,當(dāng)遮擋此光敏電阻（阻值約為十幾千歐以上），使其所在環(huán)境光線變暗時(shí)LED點(diǎn)亮，去掉遮擋時(shí)LED熄滅.用手遮住光敏電阻時(shí)，LED燈再次點(diǎn)亮，移開手時(shí)LED燈熄滅，此部分工作正常。5．1．3交通情況測試(1）物體從左向右運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)S點(diǎn)時(shí)LED1正常點(diǎn)亮，當(dāng)物體運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)LED1熄滅、LED2點(diǎn)亮，當(dāng)物體移動到S＇時(shí)，LED2熄滅;（2)物體從右向左移動,當(dāng)?shù)竭_(dá)S＇點(diǎn)時(shí)LED2點(diǎn)亮，當(dāng)物體運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)LED2熄滅、LED1點(diǎn)亮，當(dāng)物體運(yùn)動到S時(shí)LED1熄滅。此部分系統(tǒng)工作正常。5．1．4路燈故障檢測報(bào)警測試在其它一切外部條件正常的情況下，當(dāng)某一路燈在接收到信號后不能正常點(diǎn)亮或熄滅，則判定為故障，故障檢測通過光敏電阻接受到光照情況來判斷.當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警,同時(shí)液晶顯示故障所在位置。在本次測試中，在一切外部條件正常的情況下,兩個(gè)燈同時(shí)發(fā)光，當(dāng)用物體擋住任一個(gè)光敏電阻光線，即假定某個(gè)路燈故障時(shí)，電路能正常發(fā)出聲光報(bào)警,并能正常顯示故障所在位置.此故障檢測系統(tǒng)正常。5．1．5自制單元控制器穩(wěn)壓電源測試穩(wěn)壓電源輸出部分選用85系列30V電壓指示表頭對輸出電壓進(jìn)行指示。指示電壓為5．1V。選用UT51數(shù)字萬用表測得的輸出電壓值為5V。與理論輸出電壓值5V有一定誤差,誤差值為0．1V.5．1．6自制單元控制器恒流驅(qū)動電源測試恒流源驅(qū)動部分選用85系列30V電壓指示表頭和一個(gè)同系列1A的電流指示表頭分別對它的輸出電流進(jìn)行顯示.我們用UTI51數(shù)字萬用表測得的電流為300mA，與理論輸出值330mA有一定誤差。本測試采用50Ω，1．5A滑動變阻器作負(fù)載,測試結(jié)果如表1所示:恒流源電流測試結(jié)果負(fù)載電阻（Ω）5．011．920．631．037．847．2測試值（mA）303301301300300299誤差分析（1）R1和R2的阻值存在偏差；（2）二極管、發(fā)光管、三極管的壓降取值有偏差；（3）測試用儀器儀表和數(shù)值的讀取都存在誤差.5．1．7功率輸出測試通過單片機(jī)的PWM方式，實(shí)現(xiàn)了輸出功率的可調(diào)。電壓電流值通過單元電路面板監(jiān)控。當(dāng)脈寬