模擬路燈控制系統(tǒng)由信號(hào)采集電路、定時(shí)電路、控制電路、顯示電路、輸入電路組成。系統(tǒng)的控制部分由STC89C52RC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，用串行通信的DS1302時(shí)鐘芯片為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。信號(hào)采集電路通過光敏電阻和6組紅外發(fā)射和接收模塊采集環(huán)境光線、車輛通過的信號(hào)，路燈故障信號(hào)通過單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)隨環(huán)境光線變化、車輛運(yùn)動(dòng)變化來調(diào)整路燈的亮燈狀態(tài)。路燈故障檢測通過程序查詢路燈對應(yīng)的光電檢測回來的信號(hào)去驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路。顯示電路采用1602液晶顯示屏，輸入電路采用自制的按鍵實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的工作模式、時(shí)鐘調(diào)整以及路燈的定時(shí)開關(guān)燈時(shí)間設(shè)定等。由單片機(jī)控制可顯示當(dāng)前時(shí)間，設(shè)定、顯示開關(guān)燈時(shí)間，控制整條支路及分別控制每盞燈的開燈和關(guān)燈時(shí)間。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　1.1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

　　（1）設(shè)計(jì)方案1

　　采用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器編寫時(shí)鐘和定時(shí)的程序構(gòu)成系統(tǒng)的控制器，

　　由按鍵構(gòu)成鍵盤輸入模塊，用來調(diào)整時(shí)間和設(shè)定開關(guān)燈時(shí)間。環(huán)境光線、路燈故障檢測采集使用光電二極管，交通狀況的信號(hào)采集使用超聲波收發(fā)電路，構(gòu)成系統(tǒng)的信號(hào)采集模塊，顯示采用多位七段數(shù)碼管顯示時(shí)間及設(shè)定的定時(shí)開關(guān)等時(shí)間。

　　單片機(jī)接收到天黑信號(hào)時(shí)，程序執(zhí)行夜間模式，在此程序中編寫根據(jù)超聲波采集的交通情況執(zhí)行路燈依次亮滅，同時(shí)根據(jù)光電二極管的反饋信號(hào)來判斷是否燈故障，若有故障，則單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)去開啟振蕩電路，發(fā)出報(bào)警聲和閃爍的光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。

　　但該系統(tǒng)有不足之處，該系統(tǒng)采用編程實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘和定時(shí)開關(guān)燈，占用了太多的單片機(jī)資源，并且這種程序時(shí)鐘有誤差，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間不是足夠準(zhǔn)確，程序又太多。信號(hào)采集使用光電二極管易受外界環(huán)境干擾，信號(hào)采集不準(zhǔn)確，造成錯(cuò)誤判斷，超聲波傳感器在本地市場不易買到，所以第一種方案沒有采用。

　　（2）設(shè)計(jì)方案2

　　整個(gè)系統(tǒng)采用以單片機(jī)為核心控制器，整體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

　　時(shí)鐘模塊用內(nèi)部含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷的DS1302時(shí)鐘芯片作為路燈定時(shí)的時(shí)鐘源，具有定時(shí)和存儲(chǔ)功能，能夠通過按鍵輸入設(shè)置工作模式，在不同的模式下，調(diào)整時(shí)鐘，設(shè)置支路和設(shè)定每只燈的開燈和關(guān)燈時(shí)間。

　　光電檢測模塊分2種環(huán)境檢測，分別采用不同的檢測方法和檢測器件，天黑環(huán)境和路燈故障檢測采用光敏電阻，物體經(jīng)過的檢測采用靈敏度高，性能穩(wěn)定，受外界干擾小的紅外發(fā)射和接收管，使用六組探測器可以雙向探測，并且能夠減少時(shí)間延時(shí)和減小誤差信號(hào)的干擾，具有較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

　　顯示模塊采用1602液晶顯示，能同時(shí)顯示32個(gè)字符，每種定時(shí)模式分頁顯示，以滿足多字符的顯示要求。

　　路燈控制采用由單片機(jī)控制繼電器做電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)路燈的亮和滅。

　　聲光報(bào)警由蜂鳴器和發(fā)光二極管來提示路燈故障。

　　1.2 系統(tǒng)方案選擇

　　經(jīng)過方案比較與論證，采用第2方案，此方案使用了實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷的DS1302時(shí)鐘芯片，通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信節(jié)省IO口，避免外擴(kuò)IO，同時(shí)也簡化了時(shí)鐘和定時(shí)的程序，提高了CPU的效率，節(jié)省了內(nèi)存資源，穩(wěn)定性和定時(shí)指標(biāo)也得到了提高。采用紅外比采用可見光抗干擾能力強(qiáng)，采用六組紅外探測能夠判斷物體經(jīng)過的方向，提高檢測靈敏度和抗干擾能力。