模拟路灯控制系统_电子制作大赛.doc

设计任务与要求 设计 图1 路灯控制系统示意图 图2 路灯布置示意图（单位：cm） 基本要求 （2）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。 （3）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 发挥部分 （2）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 方案比较与论证 物体检测方案选择 方案一： 物体的位置检测采用压力传感器，当物体通过定位点时，通过检测压力传感器的输出信号，检测是否有物理通过。其输出信号的调理电路相对简单，但是采用压力传感器价格较贵，且物体的重量是不定的，所以信号的大小也不定，这样就增加了软件程序处理的难度。使用发光二极管和光敏二极管。此方案缺点在于环境的其他光源对光敏二极管的工作产生很大的干扰，一旦外界光强改变，很可能造成误判和漏判，即使采用超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又增加额外的功耗。?方案三：采用TCRT5000光电传感器，能准确的检测物体的定位，此方案可以降低可见光的干扰，灵敏度高，同时其尺寸小、质量轻、价格也低廉。外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高，用它作为定点检测相对合适，所以本设计采用方案。方案三： 图3.2.3 图3.2.4 3.2.4单片机控制模块 此模块集成了单片机最小系统，液晶控制和显示，数码管和按键，用来实现路灯系统的控制功能，具体原理图如上： 系统软件设计 4.1程序总体流程图 液晶显示的菜单设计如下： 定时器和中断设计如下： 系统的组装 系统的面板图及组装结构如下： 系统调试 系统调试 6.1系统测试方案 如下图所示，将小车从左侧释放，分别通过1，2，3这三个光电门，当车通过1时，灯A亮，当车通过2时，灯A灭，灯B亮，当车通过3时，灯B灭 6.2测试仪器及设备 双通道数字示波器 数字万用表 11 当前处于开灯时间 开始 初始化所有设置 用户根据菜单 设置工作模式 键盘扫描 flag_auto==0 auto_bit==0 判断为白天 禁止自动开灯 判断为黑夜 启用自动开灯 启用自动开灯 禁用用自动开灯 N Y Y N Y N 主程序流程 菜单：A自动模式 B手动模式 设定自动模式 手动模式： A 设定开关灯时间 B 设定时钟时间 Menu 返回 设定开关灯时间 A 加数 B 减数 Menu 切换时分秒 设定时钟时间 A 加数 B 减数 Menu 切换时分秒 Welcome! 切换完毕返回主菜单 T1脚 TL1 TH1 TF1 副跳变计数 中断 TL0 TH0 TF0 中断 ÷d* T1作为外部计数 T0作为定时器计数 路面（导轨）及路灯示意图 导轨表面（俯视图） 光电门1 光电门2 光电门3 导轨内部电路板（俯视图） 物体检测和故障报警模块电路板 单片机控制模块 直流电源模块 液晶显示 插头 1 2 3 A B