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[摘 要] 本系统基于51 系列AT89S52单片机与AMC7135芯片，实现了支路控制器的时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯、关灯和分别独立控制每只路灯的开灯、关灯时间。并且支路控制器在夜间能根据交通情况自动调节亮灯状态。
[关键词] AT89S52 AMC7135 电压比较器
street light control system
Huan Xin,Ma Yong Qing
(Department of mechanical and electronic engineering, Weifang engineering vocational college, Qingzhou, Shandong, 262500)
Abstract:the system based on 51 series with AMC7135 AT89S52 SCM realizing the branch controller chip, has set the clock function, can display the time, open, and control the whole line turn on the light, and were independent control of each lamp lights, turn off the lights. In the night and branch controller can automatically adjust according to the traffic lights.
Keywords:AT89S52 devices, AMC7135, voltage comparator
一、方案选择与论证
1．整体方案选择
路灯控制系统有51系列芯片和ARM系列芯片两大类。
方案一：以ARM系列芯片为基础的路灯控制系统，需要大量的现成稳定的代码和内核去管理各路硬件及内存，不利于操控，并且成本很高。
方案二：以51系列芯片为基础的路灯控制系统，操作方便，便于编写程序，而且价格较为低廉，利于操控，能满足各项功能的要求
所以我们选用方案二作为路灯控制系统实现方式。
2．LED光亮强度调节方式的选择
方案一：采用调节电压的方式来改变LED光亮强度，但当电压低于LED工作电压的时候，LED会熄灭，不能使LED功率能在20%~100%范围内设定并调节。
方案二：采用调节PWM的方式来改变LED光亮强度，满足光亮强度能在20%~100%范围内设定并调节。
通过论证可行性我们选择方案二。
3．物体检测传感器的选择
方案一：选用光敏传感器，为了方便采购，我们最初决定，全部用光敏传感器，后来我们讨论得出，光敏抗干扰能力不好，受外界干扰因素太多，不能准确的判断物体是否移动，对实验结果产生影响。
方案二：选用红外传感器，受外界干扰较小，能正确判断物体的移动，准确的将信息传递给支路控制器。
为了让实验更接近现实，我们选择方案二。
二、硬件电路设计
经过以上论证我们确定电路图如图1所示:
图1 电路图
1．支路控制器显示部分
我们用1602显示屏来实现支路控制器的时钟功能的显示，1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线, 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。
2．支路控制器时钟部分用DS1302芯片来实现时钟功能
DS1302是国内常用的时钟芯片，由美国DALLAS公司出品，广泛应用于各种时钟显示测量系统中，具有性优越能以及低功耗的特点；DS1302采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，通过SPI总线进行寄存器的读写、控制命令的通信，通过SPI总线不仅可以读取相应寄存器的数据，还可以通过该总线写入寄存器控制字。
工作电压为2.5--5.5V，采用主电源和备用电源双重供电模式，当备用电源电压大于主电源电压0.2V时，此时会及时转变供电方式，改由备用电源向DS1302进行供电，还提供了在工作过程中对后备电源进行涓电流充电的方法。
3．支路控制器的电源部分
用7805三端稳压对支路控制器进行供电。78系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
4．支路控制器物体检测部分，该部分通过红外发生器与接收器以及电压检测电路来实现。
LM393类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。用作比较两个电压时，我们可以在任意一个输入端加上一个稳定电压做为该电路的参考电压，将另外一个待比较的信号电压加入另外一端。当“+”端电压高于“-”端时，LM393处于截止状态，可以等效为输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，LM393处于饱和状态，可以等效成输出端接低电平，LM393的两端电压识别差值是10mV，用在弱信号检测等场合是比较理想的。
5．支路控制器报警系统,用两个光敏二极管来实现对路灯灯工作状态的检测，通过小喇叭和二极管发出声光报警信号。
6．单元控制器检测路灯的工作状态是否正常，用光敏电阻与电压比较器来实现该功能。
7．单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
我们选用AMC7135芯片，AMC7150内建PWM(脉冲宽度调变)与功率晶体管，能以350mA定电流输出推动1W的高功率LED，达到稳定亮度、增加电池总输出功率的效果。
三、软件设计
前端我们用89S52作为支路控制器，用1302芯片来实现时钟功能，通过LED显示屏来输出时间，两个控制器我们选用89S51单片机来实现路灯工作状态的控制，通过传感器信息来判断路灯工作状态是否正常,并实现报警。
单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。光敏电阻与电压比较器（LM393）实现支路控制器能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯及路灯故障检测。
其软件总流程如图2所示：
参 考 文 献
[1]求实科技.8051系列单片机C程序设计完全手册.北京：人民邮电出版社，2006
[2]马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2001
图2 软件总流程图
[关键词] AT89S52 AMC7135 电压比较器
street light control system
Huan Xin,Ma Yong Qing
(Department of mechanical and electronic engineering, Weifang engineering vocational college, Qingzhou, Shandong, 262500)
Abstract:the system based on 51 series with AMC7135 AT89S52 SCM realizing the branch controller chip, has set the clock function, can display the time, open, and control the whole line turn on the light, and were independent control of each lamp lights, turn off the lights. In the night and branch controller can automatically adjust according to the traffic lights.
Keywords:AT89S52 devices, AMC7135, voltage comparator
一、方案选择与论证
1．整体方案选择
路灯控制系统有51系列芯片和ARM系列芯片两大类。
方案一：以ARM系列芯片为基础的路灯控制系统，需要大量的现成稳定的代码和内核去管理各路硬件及内存，不利于操控，并且成本很高。
方案二：以51系列芯片为基础的路灯控制系统，操作方便，便于编写程序，而且价格较为低廉，利于操控，能满足各项功能的要求
所以我们选用方案二作为路灯控制系统实现方式。
2．LED光亮强度调节方式的选择
方案一：采用调节电压的方式来改变LED光亮强度，但当电压低于LED工作电压的时候，LED会熄灭，不能使LED功率能在20%~100%范围内设定并调节。
方案二：采用调节PWM的方式来改变LED光亮强度，满足光亮强度能在20%~100%范围内设定并调节。
通过论证可行性我们选择方案二。
3．物体检测传感器的选择
方案一：选用光敏传感器，为了方便采购，我们最初决定，全部用光敏传感器，后来我们讨论得出，光敏抗干扰能力不好，受外界干扰因素太多，不能准确的判断物体是否移动，对实验结果产生影响。
方案二：选用红外传感器，受外界干扰较小，能正确判断物体的移动，准确的将信息传递给支路控制器。
为了让实验更接近现实，我们选择方案二。
二、硬件电路设计
经过以上论证我们确定电路图如图1所示:
图1 电路图
1．支路控制器显示部分
我们用1602显示屏来实现支路控制器的时钟功能的显示，1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线, 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。
2．支路控制器时钟部分用DS1302芯片来实现时钟功能
DS1302是国内常用的时钟芯片，由美国DALLAS公司出品，广泛应用于各种时钟显示测量系统中，具有性优越能以及低功耗的特点；DS1302采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，通过SPI总线进行寄存器的读写、控制命令的通信，通过SPI总线不仅可以读取相应寄存器的数据，还可以通过该总线写入寄存器控制字。
工作电压为2.5--5.5V，采用主电源和备用电源双重供电模式，当备用电源电压大于主电源电压0.2V时，此时会及时转变供电方式，改由备用电源向DS1302进行供电，还提供了在工作过程中对后备电源进行涓电流充电的方法。
3．支路控制器的电源部分
用7805三端稳压对支路控制器进行供电。78系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
4．支路控制器物体检测部分，该部分通过红外发生器与接收器以及电压检测电路来实现。
LM393类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。用作比较两个电压时，我们可以在任意一个输入端加上一个稳定电压做为该电路的参考电压，将另外一个待比较的信号电压加入另外一端。当“+”端电压高于“-”端时，LM393处于截止状态，可以等效为输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，LM393处于饱和状态，可以等效成输出端接低电平，LM393的两端电压识别差值是10mV，用在弱信号检测等场合是比较理想的。
5．支路控制器报警系统,用两个光敏二极管来实现对路灯灯工作状态的检测，通过小喇叭和二极管发出声光报警信号。
6．单元控制器检测路灯的工作状态是否正常，用光敏电阻与电压比较器来实现该功能。
7．单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
我们选用AMC7135芯片，AMC7150内建PWM(脉冲宽度调变)与功率晶体管，能以350mA定电流输出推动1W的高功率LED，达到稳定亮度、增加电池总输出功率的效果。
三、软件设计
前端我们用89S52作为支路控制器，用1302芯片来实现时钟功能，通过LED显示屏来输出时间，两个控制器我们选用89S51单片机来实现路灯工作状态的控制，通过传感器信息来判断路灯工作状态是否正常,并实现报警。
单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。光敏电阻与电压比较器（LM393）实现支路控制器能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯及路灯故障检测。
其软件总流程如图2所示：
参 考 文 献
[1]求实科技.8051系列单片机C程序设计完全手册.北京：人民邮电出版社，2006
[2]马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2001
图2 软件总流程图