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路燈控制電路
2009年全國(guó)大學(xué)生電子制作大賽
設(shè)
計(jì)
報(bào)
告
參賽學(xué)校
參賽人員
參賽工位號(hào)
摘要
根據(jù)題目要求，本控制系統(tǒng)電路由MCU為主控芯片，輔以測(cè)量光和紅外的傳感元件，可根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈，支路控制器能根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)，獨(dú)立控制每只路燈的開(kāi)燈和關(guān)燈時(shí)間。當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時(shí)（燈不亮），支路控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并顯示有故障路燈的地址編號(hào)。送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制LED的明暗，并在在液晶屏上顯示，此電路還具有許多擴(kuò)展功能。
目 錄
摘要................................................................................................................................................... 1
前言................................................................................................................................................... 4
一 總體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 4
二 方案論證與設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 5
2.1 主控電路的選擇與論證 .................................................................................................... 5
2.1.1采用89C51系列的單片機(jī)作為CPU..................................................................... 5
2.2.2 采用LPC2138單片機(jī)作為CPU ......................................................................... 5
2.2.3 采用STC12C5A60S2單片機(jī)作為CPU ............................................................. 5
2.3 顯示設(shè)備的選擇與論證 .................................................................................................. 6
2.3.1 使用數(shù)碼管顯示 ............................................................................................... 6
2.3.2 使用液晶顯示 ................................................................................................... 6
2.4 單元控制器模塊選型 .................................................................................................... 7
2.4.1 熱釋電型紅外傳感器（如：RE03B） ............................................................... 7
2.4.2 感應(yīng)線圈 ............................................................................................................... 7
2.4.3 紅外對(duì)管 ........................................................................................................... 7
2.5 恒流源模塊選型 .............................................................................................................. 8
2.5.1 采用LC降壓的方式 ............................................................................................ 8
2.5.2 通過(guò)如HV9910開(kāi)關(guān)電源芯片設(shè)計(jì) ................................................................... 8
2.5.3 LM358驅(qū)動(dòng)LED ................................................................................................. 8
2.6 時(shí)鐘芯片的選型 .............................................................................................................. 9
2.6.1 DS1302 .................................................................................................................. 9
2.6.2 DS12887 ................................................................................................................ 9
三 硬件電路設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 10
3.1 單片機(jī)模塊單元電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 10
3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 10
3.3 串口通信電路的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 11
3.4 光敏總控制電路 ............................................................................................................ 12
3.5 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 13
3.6 紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 14
3.7 紅外接收電路 ................................................................................................................ 15
3.8 恒流源電路 .................................................................................................................... 16
3.9 電源電路 ........................................................................................................................ 16
3.10 整機(jī)電路圖 .................................................................................................................. 17
四 硬件調(diào)試與仿真 ....................................................................................................................... 18
4.1恒流源模塊調(diào)試與仿真 ................................................................................................... 18
4.2 發(fā)射電路的測(cè)試 ............................................................................................................ 18
五 軟件流程設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 19
5.1 液晶顯示頁(yè)面 ................................................................................................................ 19
5.2 PWM調(diào)節(jié) ..................................................................................................................... 20
5.3 比較定時(shí)程序 ................................................................................................................ 20
5.4 根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈 ................................................................................ 21
5.5 根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié) ................................................................................................ 22
六 測(cè)試檢測(cè) ................................................................................................................................. 22
6.1測(cè)量?jī)x器 ........................................................................................................................... 22
6.2 基本功能 ........................................................................................................................ 22
6.3 發(fā)揮功能 ........................................................................................................................ 23
6.4 其他發(fā)揮部分 ................................................................................................................ 23
七 總結(jié) ......................................................................................................................................... 24
附錄一：操作說(shuō)明 ................................................................................................................. 25
附錄二：裝配圖 ..................................................................................................................... 27
附錄三元器件清單 ................................................................................................................. 28
前言
伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)的進(jìn)步，越來(lái)越多的電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，并且電子產(chǎn)品也不斷向體積小，功能大，效率高，能耗低的方向發(fā)展，我們的設(shè)計(jì)作品充分體現(xiàn)了這些特點(diǎn)。設(shè)計(jì)中我們運(yùn)用了STC12C5A60S2單片機(jī)，因?yàn)樗鼉?nèi)置AD轉(zhuǎn)化，并且能夠輸出PWM信號(hào)，使外部電路簡(jiǎn)單；運(yùn)用DS1302時(shí)鐘芯片保證了時(shí)間的實(shí)時(shí)顯示，還運(yùn)用NE555構(gòu)成的多諧振蕩器與紅外發(fā)射二極管構(gòu)成紅外發(fā)射電路；顯示電路我們采用1602液晶顯示屏，是我們的設(shè)計(jì)更加人性化。并且在我們?cè)O(shè)計(jì)制作中充分考慮了環(huán)保的問(wèn)題，我們運(yùn)用的輔助器件基本都是剩下的廢料。
一 總體方案設(shè)計(jì)
圖1 系統(tǒng)框圖
本方案具有兩路信號(hào)輸入檢測(cè)與顯示、報(bào)警等功能，此外通過(guò)主控單元電路的擴(kuò)展，可添加多種附加功能。
二 方案論證與設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)框圖，對(duì)單元電路控制進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面是我們對(duì)各部分單元電路的論證與設(shè)計(jì)
2.1 主控電路的選擇與論證
2.1.1采用89C51系列的單片機(jī)作為CPU
89C51單片機(jī)是8位單片機(jī)，4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串口通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。其指令是采用的被稱為“CISC”的復(fù)雜指令集，工具有111條指令，與其他高位單片機(jī)相比而言，指令周期較長(zhǎng)，運(yùn)算速度太慢，而且由于其內(nèi)部總線是8位的，其內(nèi)部功能模塊也基本上都是8位的；89C51單片機(jī)本身的電源電壓是5伏，89C51有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。
2.2.2 采用LPC2138單片機(jī)作為CPU
該芯片其本身自帶A/D轉(zhuǎn)換功能，帶大容量的32KRAM和512KFLASH ,內(nèi)部資源豐富且系統(tǒng)穩(wěn)定，芯片價(jià)格昂貴。
2.2.3 采用STC12C5A60S2單片機(jī)作為CPU
該芯片位增強(qiáng)型8051內(nèi)核，除具有51系列單片機(jī)的性能外，還具有
以下以下功能：
1、 高速：速度比普通8051快8~12倍；
2、 增強(qiáng)掉電檢測(cè)電路（P4.6），可在掉電時(shí)，及時(shí)將數(shù)據(jù)保存進(jìn)EEPROM，正常工作時(shí)無(wú)需操作EEPROM；
3、 工作頻率：0~35MHz，相當(dāng)于8051:0~420MHz;
4、 8通道，10位高速ADC，速度可達(dá)25萬(wàn)次/秒，2路PWM還可當(dāng)2路D/A使用；
5、 4個(gè)16位定時(shí)器，兼容普通8051的定時(shí)器T0/T1，2路PCA實(shí)現(xiàn)2個(gè)定時(shí)器；
6、 系統(tǒng)工作穩(wěn)定，方便高效的開(kāi)發(fā)環(huán)境。
綜合上述，由于STC12C5A60S2眾多的優(yōu)良性質(zhì)，尤其是內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)化、高速度和多功能復(fù)位引腳的特性，這樣可以減少擴(kuò)展，提高性價(jià)比。因此，本設(shè)計(jì)最終才用STC12C5A60S2單片機(jī)作為主控CPU。
2.3 顯示設(shè)備的選擇與論證
2.3.1 使用數(shù)碼管顯示
可以使用一個(gè)3/8譯碼器作為位選芯片，一個(gè)74LS573作為段選芯片，預(yù)計(jì)要完成各功能電路的顯示則至少需要兩個(gè)四合一數(shù)碼管，此方案連線太多，硬件設(shè)計(jì)不便，并且其功耗大。
2.3.2 使用液晶顯示
液晶顯示驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，耗電量小，無(wú)輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影響穩(wěn)定不閃爍燈優(yōu)勢(shì)，顯示直觀、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，兩方案比較，選擇該方案。
2.4 單元控制器模塊選型
2.4.1 熱釋電型紅外傳感器
熱釋電型紅外光敏元器件的特點(diǎn)是：靈敏度較低、響應(yīng)速度較慢、響應(yīng)的紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，價(jià)格便宜。為了提高靈敏度，通常都加上一個(gè)菲涅爾透鏡，其原理是移動(dòng)物體或人發(fā)射的紅外線進(jìn)入透鏡，產(chǎn)生一個(gè)交替的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，這樣就會(huì)產(chǎn)生一系列的光脈沖進(jìn)入傳感器，從而產(chǎn)生電流變化，送給控制系統(tǒng)。目前一般配上透鏡可檢測(cè)10m左右。但考慮到實(shí)際路燈之間的距離，因此沒(méi)有選擇此方案。
2.4.2 感應(yīng)線圈
感應(yīng)線圈的原理是：根據(jù)金屬物體通過(guò)磁場(chǎng)，使線圈電感量發(fā)生變化，同時(shí)狀態(tài)信號(hào)傳輸給檢測(cè)器，由其進(jìn)行采集放大，送給單片機(jī)。特點(diǎn)是：靈敏度高，響應(yīng)速度快，在惡劣天氣條件下仍具備有出色的性能。但由于電路復(fù)雜，因此沒(méi)有選用此方案。
2.4.3 紅外對(duì)管
紅外對(duì)管包括紅外發(fā)射管和紅外接收管。發(fā)射管就是能夠發(fā)射出紅外線的二極管，接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管，使用時(shí)要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小，紅外接收二極管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。然而現(xiàn)在不論是業(yè)余制作或正式的產(chǎn)品，大都采用成品的一體化接收頭。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出等的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。所以，有了一體化接收頭，人們不再制作接收放大電路，這樣紅外接收電路不僅簡(jiǎn)單而且可靠性大大提高，所以我們也采用了一體化接收頭。原理是無(wú)移動(dòng)物體通過(guò)時(shí)，紅外接收管接受紅外線呈高電平，當(dāng)有移動(dòng)物體通過(guò)時(shí)，遮
擋了紅外線使接收管電壓變化，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，送給單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)燈。
綜合考慮，我們選擇了紅外對(duì)管。
2.5 恒流源模塊選型
2.5.1 采用LC降壓的方式
優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低。
缺點(diǎn)：效率極低，給1W的LED供電，需要消耗4-6W的電力。 功率因數(shù)極低，差不多0.2左右。
嚴(yán)重縮短LED的壽命。
對(duì)電網(wǎng)的污染很大。
串聯(lián)多顆時(shí)會(huì)有閃爍。
2.5.2 通過(guò)如HV9910開(kāi)關(guān)電源芯片設(shè)計(jì)
優(yōu)點(diǎn)：普通常用
缺點(diǎn)：效率低： 在60%左右，體積大，批量生產(chǎn)時(shí)LED的亮度一致性差，無(wú)法批量化，干擾大，電網(wǎng)污染大，串聯(lián)LED燈，常會(huì)有閃爍，可以通過(guò)接紅、白等顏色的燈觀看到，模塊中使用電解電容，電解電容的壽命大概是5000小時(shí)，而LED是100000小時(shí)，這樣的模塊很容易一年就會(huì)損壞。
2.5.3 LM358驅(qū)動(dòng)LED
優(yōu)點(diǎn)：
輸出恒定電流：350mA +/- 5%(1W LED)。
功率因數(shù)0.625-0.75。
效率高達(dá)到93%(10W)。
反饋電路更好的穩(wěn)定電流。
模塊溫升低。
缺點(diǎn)：需要雙電源供電，電壓范圍較窄。
2.6 時(shí)鐘芯片的選型
2.6.1 DS1302
采用DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片，最大總行速度400bit/s,每次讀寫(xiě)數(shù)據(jù)后，其內(nèi)嵌的字地址寄存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量的地址寄存器、分頻器、可編程時(shí)鐘輸出、定時(shí)器、400HZ的I2總線接口，DS1302與單片機(jī)之間簡(jiǎn)單的采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線，簡(jiǎn)單方便。
2.6.2 DS12887
使用DS12887時(shí)鐘芯片，它具有微功耗、外圍電路簡(jiǎn)單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，但是其占用的I/O多，且體積大。綜合考慮，我們選擇了方案一。
三 硬件電路設(shè)計(jì)
3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制電路的設(shè)計(jì) 3.1 單片機(jī)模塊單元電路的設(shè)計(jì)
率和快速起振容值為5~30Pf,典型值為30pF。 參賽代碼：143201 單片機(jī)單元模塊電路 平只要能保持豬狗的時(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就能進(jìn)行復(fù)位操作。 片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。上電復(fù)位電路由C13、S3、R24構(gòu)成，上電瞬間9腳獲得高電平，隨著電容C13的充電，9腳的高電平逐漸下降。9腳的高電為方便與計(jì)算機(jī)通信晶振的頻率選用11.0592MHz。 單片機(jī)單元模塊電路采用上電復(fù)位電路，上電復(fù)位就是接通電源后，單Y1、C1、和C18構(gòu)成內(nèi)部時(shí)鐘振蕩電路，C1和C18的作用主要是穩(wěn)定頻
實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路
實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用DS1302 ，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。本電路由Y2構(gòu)成起震。3V的紐扣電池構(gòu)成掉電保護(hù)電路，1302的CLK，I/O，RST口分別接單片機(jī)的IO口，從而控制1302的時(shí)鐘顯示。
DS1302的2腳和3 腳外接32.768KHz的晶振，7腳為串行時(shí)鐘接口，與單片機(jī)的15腳相連，6腳為數(shù)據(jù)輸入/輸出端，以便于總線控制，與單片機(jī)的17腳連接，5腳復(fù)位引腳，與單片機(jī)P3.6相連，當(dāng)時(shí)鐘達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)復(fù)位。
3.3 串口通信電路的設(shè)計(jì)
串口電路
串口下載電路采用MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片，于采用此電路方便電路的調(diào)試，減少單片機(jī)的損壞，并且應(yīng)用串口通信還可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)通信，供計(jì)算機(jī)時(shí)時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，為人們的使用提供了極大的方便。
MAX232芯片外接4個(gè)0.1uF的去耦電容，一減小噪聲對(duì)它的影響。當(dāng)跳冒接上后本串口即可下載程序。MAX232的電路連接如圖所示。
3.4 光敏總控制電路
光敏總控電路 電源控制電路
光敏總控電路和電源控制電路聯(lián)合控制整個(gè)電路的燈亮滅。光敏總控電路由光敏電阻，三極管S9013組成，三極管的集電極與單片機(jī)的14腳相連。通過(guò)檢測(cè)光敏總控的輸出電壓，通過(guò)單片機(jī)給電源控制電路輸入一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制繼電器的通與斷，進(jìn)而控制整個(gè)電路的工作情況。
工作原理：白天，由于光照強(qiáng)，光敏電阻RS1的阻值變小，導(dǎo)致兩端電壓減小，進(jìn)而影響三級(jí)管b、e兩端的電壓，使其處于反偏狀態(tài)，無(wú)電壓輸出，通過(guò)單片機(jī)給電源控制電路一個(gè)低電平，繼電器斷開(kāi)，整個(gè)路燈控制電路斷開(kāi)，路燈滅；夜晚，與白天情況相反。
3.5 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
聲光報(bào)警電路
電磁式蜂鳴器分為兩類，一類是有源蜂鳴器，內(nèi)部含有音頻振蕩電路，直接接上額定電壓就可以連續(xù)發(fā)聲;二是無(wú)源蜂鳴器，工作時(shí)需要接入音頻方波，改變方波頻率可以得到不同的音調(diào)的聲音。
工作原理：本電路中采用有源蜂鳴器，由PNP三極管8550構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，其基極與單片機(jī)的25腳相連，R15為L(zhǎng)ED的限流電阻。當(dāng)檢測(cè)到路燈電路有問(wèn)題時(shí)，單片機(jī)的25腳輸出低電平，三極管導(dǎo)通，LED亮，蜂鳴器響。
3.6 紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)
紅外發(fā)射電路
555定時(shí)器是一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。只要外部配接少數(shù)幾個(gè)阻容元件便可以組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器、多諧振蕩器等電路，本設(shè)計(jì)采用555組成的無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器。
工作原理：接通電源vcc后，vcc經(jīng)電阻R1和R2對(duì)電容C充放電，其電壓uc由0按指數(shù)規(guī)律上升。當(dāng)uc≥2/3vcc時(shí)，555定時(shí)內(nèi)部電壓比較器C1和C2的輸出分別為uc1=0，uc2=1，基本RS觸發(fā)器被置0，Q=0，Qˉ=1.輸出u0躍到低電平U0L。與此同時(shí)，放電管V導(dǎo)通，電容C經(jīng)電阻R2和放電管V放電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。
隨著電容C的放電，uc隨之下降。當(dāng)、Uc隨之下降到Uc≤1/3Vcc時(shí)，則555定時(shí)器內(nèi)部電壓比較器C1和C2的輸出為Uc1=1；Uc2=0，基本RS觸發(fā)器被置1，Q=1，Qˉ=0，輸出U0由低電平Uol躍到高電平Uoh。同時(shí)，因Qˉ=0，放電管V截止，電源Vcc又經(jīng)電阻R1和R2對(duì)電容C充電。電路又返回到前一個(gè)暫緩態(tài)。因此，電容C上的電壓Uc將在2/3Vcc和1/3Vcc之間來(lái)回充電和放電，從而使電路產(chǎn)生了震蕩，輸出矩形脈沖。
其振蕩頻率即周期計(jì)算如下
周期T = 0.69(R1+2 R2 )C1
R1，R2代入10K，C1代入0.1uf
頻率f=1 /0.69(10K + 2×10K) ×0.1uf = 483HZ
占空比q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3.
其他兩個(gè)發(fā)射電路分析與此電路一樣。
3.7 紅外接收電路
紅外接收電路
該電路有紅外接收管和5k的可調(diào)電阻組成，可調(diào)電阻主要用于調(diào)節(jié)S端的電位。
工作原理：當(dāng)光線變暗，紅外放射電路有信號(hào)發(fā)出時(shí)，紅外接收管接收到其發(fā)出的信號(hào)，紅外接收二級(jí)管的阻值有500千歐以上減小到幾十千歐，電路導(dǎo)通S 端的電壓從可調(diào)電阻兩端取出，為高電平，送到單片機(jī)的23腳，路燈滅；但是紅外接收管未接受到信號(hào)時(shí)，紅外二極管的阻值無(wú)窮大，S 端為低電平，送到單片機(jī)的23腳后，單片機(jī)同時(shí)發(fā)出信號(hào)控制路燈時(shí)期變亮。 其他紅外接收電路的分析與此分析一樣。
3.8 恒流源電路
恒流源電路圖
工作原理：此單元電路的輸入信號(hào)有兩路，一路是定時(shí)時(shí)間的輸入，另一路是PWM信號(hào)的輸入，
當(dāng)定時(shí)時(shí)間未到繼電器處于斷開(kāi)，LED處于熄滅狀態(tài)；
當(dāng)時(shí)間燈開(kāi)時(shí)間，Q7輸入高電平，繼電器線圈得電，開(kāi)關(guān)吸和，此時(shí)如果，PWM 為高電平，電流經(jīng)LED燈、R26，R32到地；如果PWM為低電平，電流經(jīng)LED燈、L1、Q9到地，通過(guò)采樣電路取樣、經(jīng)濾波電容C18濾波后，去出采樣信號(hào)，并把采樣信號(hào)送入單片機(jī)，起到LED燈的恒流。
3.9 電源電路
路的有點(diǎn)所在。
3.10 整機(jī)電路圖
電源電路 參賽代碼：143201 由于市電的品質(zhì)因數(shù)和三端穩(wěn)壓器的輸出品質(zhì)因數(shù)不同，如果直接整流濾波穩(wěn)壓器，品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)提高，達(dá)到了省錢節(jié)能的最佳效果，這也是次電C29構(gòu)成的PFC電路再經(jīng)C23、C20、C27、C24濾波后送達(dá)7805和7905三端后，品質(zhì)因說(shuō)降低。但如果市電經(jīng)過(guò)變壓后，送入由D19、D20、D21和C28、
四 硬件調(diào)試與仿真
4.1恒流源模塊調(diào)試與仿真
此圖為恒流源仿真圖像，上面為輸入信號(hào)，下面為采樣輸出信號(hào)。其信號(hào)輸入為頻率為100Hz，占空比為15%，幅值為5V。
4.2 發(fā)射電路的測(cè)試
該仿真為發(fā)射電路振蕩頻率的測(cè)試，其頻率為478Hz，周期為2.09ms，若要改變其頻率，只要改變R1、R2和C的值即可。
五 軟件流程設(shè)計(jì)
5.1 液晶顯示頁(yè)面
頁(yè)面是在K1按下的次數(shù)變換的，當(dāng)?shù)谝淮伟聪聲r(shí)進(jìn)入第一個(gè)頁(yè)面設(shè)置，以至類推，當(dāng)按下第五次時(shí)返回到主頁(yè)面顯示時(shí)間。
5.2 PWM調(diào)節(jié)
PWM是調(diào)節(jié)燈亮度的信號(hào)，當(dāng)調(diào)PWM的占空比時(shí)燈就隨著變大而變大，PWM
信號(hào)是由單片機(jī)輸出。根據(jù)題的要求是在20%～100%范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差≤20%。所以我們?cè)谡{(diào)節(jié)時(shí)PWM變換在20～100之間變化，當(dāng)減到20時(shí)再減就一直保持在20，當(dāng)加到100時(shí)也不能再加。5.3 比較定時(shí)程序
flag3為燈亮變換的標(biāo)志位，當(dāng)flag3為0時(shí)表示在時(shí)間控制狀態(tài)。
當(dāng)外部環(huán)境變化引起等亮?xí)rflag3為1，當(dāng)過(guò)一段時(shí)間后燈自動(dòng)熄滅此時(shí)flag3為2，如果在這段時(shí)間內(nèi)天變明，燈將熄滅并且flag3為0.在flag3為1時(shí)等開(kāi)關(guān)是不受定時(shí)時(shí)間控制的。只有在flag3為2在這個(gè)狀態(tài)下燈才能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈。
5.4 根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈
5.5 根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)
六 測(cè)試檢測(cè)
6.1測(cè)量?jī)x器
1.數(shù)字萬(wàn)用表；2.示波器；3.頻率計(jì)
6.2 基本功能
6.3 發(fā)揮功能
6.4 其他發(fā)揮部分
七 總結(jié)
首先，感謝河南省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)給我們這樣一次珍貴的鍛煉機(jī)會(huì)，在這次大賽中，我們完成了大賽題目要求的所有內(nèi)容，同時(shí)也啟迪了我們的創(chuàng)意意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)了我們的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，加深了對(duì)所學(xué)理論的實(shí)際運(yùn)用。
這次比賽我們經(jīng)過(guò)四天三夜的拼搏，受益匪淺，終身難忘。我們不僅完成了一件作品，而去大大提高了我們的創(chuàng)新精神，動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，這次比賽對(duì)我們的毅力和意志力也是一個(gè)重要的考驗(yàn)，我們?cè)谡{(diào)試的過(guò)程中遇到了不少錯(cuò)誤，我們都是很認(rèn)真細(xì)心地檢查電路的連線，測(cè)量電路的參數(shù)，單步運(yùn)行可能出問(wèn)題的程序段，直至找到錯(cuò)誤的根源。
在這次比賽中，我們充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神。我們既分工又合作，一個(gè)負(fù)責(zé)軟件，一個(gè)負(fù)責(zé)硬件，一個(gè)軟硬兼施，每人負(fù)責(zé)完自己的部分，又繼續(xù)寫(xiě)報(bào)告，大大提高了工作效率。當(dāng)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，又一起討論商量怎么解決問(wèn)題。我們?cè)诒荣愔凶龅骄媲缶�，在完成基本功能之后，又向發(fā)揮部分進(jìn)發(fā)，最后完成所有的基本功能和全部發(fā)揮部分。 參考文獻(xiàn) 【1】 【2】 【3】 【4】 【5】 【6】
胡宴如 耿蘇燕 模擬電子技術(shù) 高等教育出版社 楊志忠 衛(wèi)樺林 數(shù)字電子技術(shù) 高等教育出版社 胡宴如 高頻電子線路 高等教育出版社 李全利 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) 高等教育出版社 姜志海 單片機(jī)的C語(yǔ)言 電子工業(yè)出版社 譚浩強(qiáng) C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社
附錄一：操作說(shuō)明
本模擬路燈控制電路顯示界面可以顯示如下圖的界面，共有四個(gè)控制鍵，一個(gè)鍵控制哪一屏幕的選擇，另一個(gè)鍵控制各個(gè)屏幕的需要調(diào)整的時(shí)間位，另兩個(gè)一個(gè)加一鍵，一個(gè)減一鍵。
按下K1鍵，頁(yè)面進(jìn)去如圖1頁(yè)面，再按K2鍵光標(biāo)將在將要修改數(shù)據(jù)的地方閃爍，按下K3鍵數(shù)據(jù)將加一，按下K4鍵數(shù)據(jù)將減一。在首次使用時(shí)要調(diào)節(jié)時(shí)鐘的時(shí)間，以后就不用調(diào)節(jié)，我們采用了時(shí)鐘芯片，在主芯片斷電時(shí)時(shí)鐘芯片有供電電池將保證時(shí)鐘數(shù)據(jù)不丟失。
第二次按下K1時(shí)，頁(yè)面進(jìn)入如圖2頁(yè)面，次頁(yè)面是對(duì)LED1的亮度的調(diào)節(jié)。當(dāng)按下K2時(shí)光標(biāo)在050下閃爍。按下K3時(shí)數(shù)據(jù)將增加，此時(shí)燈也隨著變亮，當(dāng)數(shù)據(jù)增加到100時(shí)燈最亮。再按K3時(shí)數(shù)據(jù)將不會(huì)再增加。當(dāng)按下K4時(shí)數(shù)據(jù)將減一，燈也隨著變暗，當(dāng)減到20時(shí)燈最暗。再按K4時(shí)數(shù)據(jù)將不會(huì)再減小。
，
第三次按下K1時(shí)是調(diào)節(jié)LED2的亮度，方法和調(diào)LED1燈的方法相同。 第四路燈控制電路次按下K1鍵時(shí)，頁(yè)面進(jìn)入如圖3頁(yè)面，此頁(yè)面是對(duì)LED1燈開(kāi)關(guān)時(shí)間的調(diào)節(jié)。按下K2鍵光標(biāo)將在被修改數(shù)據(jù)之間轉(zhuǎn)換，當(dāng)按下K3鍵數(shù)據(jù)加一，按下K4鍵時(shí)數(shù)據(jù)減一。
第五次按下K1鍵時(shí)是調(diào)節(jié)LED2的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，方法和調(diào)節(jié)LED1燈的方法相同
附錄二：裝配圖
附錄三元器件清單
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