目 录
引言 1
一、 校园智能路灯控制系统设计方案 2
（一）系统的性能指标 2
（二）系统的方案设计 2
（三）方案论证与选择 3
二、系统硬件方案概述 3
（一）单片机 3
（二）声、光控制电路的设计 5
（三）键盘电路系统设计 6
（四）显示电路系统设计 6
三、校园路灯智能控制系统的软件设计 7
（一）主控模块的程序设计 7
（二）智能光、声控制电路的程序控制 8
（三）声、光控电路程序流程图 8
（四）液晶显示电路的程序控制 9
四、 系统的调试、测试及结果分析 10
（一）系统的调试 10
（二）系统测试结果分析 10
总结 17
致谢 18
参考文献 19
附 录 20
（一）原理图 20
（二）PCB图 21
（三）元器件清单 22
（四）源程序 23
（五）实物照片 32
 引言
目前，路灯的管理现状，我国主要是依靠人工管理，灯具的开关都需要工作人员定时定点对其进行开关，凌晨之后也仍旧需要工作人员值班守侯。无形中消耗了巨大的人力、物力和财力。也有些相对而言较为智能的路灯控制系统，但绝大多数多时候没有考虑到节能的问题。针对当前的这些问题，本文研制的校园路灯智能控制系统， “全夜灯”、“后夜灯”等用电不合理现象大大删减，可以节约能源、提高能源资源的利用率。
智能照明控制系统， *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
是用于进行对特定环境下发出的光强信号、声音信号的采集，然后通过扩音单元将信号放大，再经倍压整流光敏电路、延时电路等的综合处理，系统快速的根据原本设置好的数据自动给出相应的反应。可应用于校园路灯的自动控制、一些广场布景所需要的灯光的智能控制、工作室、车间以及日常设备等的灯光控制。
自动控制路灯分为声音光线控制模式和定时控制模式两种，但是这个两种模式的设计理念并不一样。声光控制是通过使声敏电阻与光敏电阻相互感应且相互作用，从而使得电路通电使灯泡能够工作，并且能够控制灯亮程度的目的，定时控制是根据时间系统早已设置好的通电与否的要求而做的电路设计。
本文旨在通过实现校园路灯的智能管理系统，来满足各个院校对能源节约的需求。通过对外界环境的光照强弱和声音巨细进行变动以便控制路灯开关的调节。
校园智能路灯控制系统设计方案
（一）系统的性能指标
本系统为校园智能路灯控制系统，具有如下功能：
1.自动控制功能
2.手动控制功能
具体工作过程如下：
开机后路灯自动进入智能控制功能，当没有光线进入且声音满足设定条件时，LED为全亮状态。按“功能”键，可将智能控制功能调整为手动控制功能，此时按“模式键”可调整路灯模式，共4种模式：全亮、半亮1、半亮2、熄灭，再次按“功能”键，程序将返回智能控制功能状态，按“初始”键，系统将返回初始状态，显示学号。
（二）系统的方案设计
本系统由五个部分组成：主控模块、液晶显示模块、按键输入模块、LED显示模块、声音检查电路模块、光强检查电路模块。如图1所示
图1 系统模块图
（三）方案论证与选择
1.主控模块
主控模块的控制可采用单片机控制，或者是数字电路控制。若选用数字电路控制的话，就是采用555时基电路，控制路灯光控的自动开关和定时转换；采用89C51单片机，由于光强不同，光敏电阻R14的阻值也会随之发生变化，当R14的阻值高于10K，则输出低电平，若低于10K，则输出高电平，单片机同时对声音传感器进行高低电平采样。LED显示当前的路灯状态，液晶显示当前的工作状态，按键用于调整当前的模式与状态。但由于本设计为较简单的智能路灯调节设计，不需要采用数字电路控制，采用单片机控制即可。
2.感光模块
感光部分可以选用光敏电阻或者光感传感器。光感传感器，它的功能是采集到光信号，然后让某个装置对光信号做出相应的一系列的反应或处理，使得光信号转换成电信号；光敏电阻器是通过利用半导体的光电效应所制成的一种电阻值能够随入射光线的强弱而发生改变的电阻器；当入射光强度较大时，电阻就减小，而入射光强度较弱时，电阻则增大。用于光学测量系统以及光电转换。相比较而言，光敏电阻较为便宜且能符合本设计的要求，所以采用光敏电阻而不是光感传感器
二、系统硬件方案概述
（一）单片机
系统的硬件系统以89C51为主控模块，液晶采用串口LCD1602显示，LED选用了工作电源3-5V发光二级管，并且加上光控电路对光强的识别与声控电路对声音的感知两者同时作用达到智能控制路灯的效果。
STC89C51是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器。该元器件选用的是ATMEL高密度，非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。单片机的外形图如下图2所示：


图2 89C51单片机的引脚
单片机的最小系统由时钟电路和复位电路构成，时钟电路能够为单片机提供较为精确定时的内置电路，一般用于计时、通讯时钟发生器、时间中断源等等。时钟电路主要由晶振，电容等构成。复位电路，实际上也就是提供一个契合单片机要求的脉冲宽度和电平范围的复位信号，以便单片机回到初始状态重新开始，在某些个电路中也可以同时将外围电路进行复位。复位电路主要电阻和电容构成。如图3所示就是本论文应用的最小系统。


图3 单片机最小系统图
（二）声、光控制电路的设计
1.声控电路
具备信号输出指示，单路信号输出，输出有效信号为高电平。当有声音时输出高电平，信号灯亮。能够用于声控灯，再同时与光敏同时作用，进行声光报警，声音控制和地方声源检测。电压比较器与51单片机的P10口相连接连接，通过单片机来检测高低电平的变化情况，并凭借其变化情况来检测外界声响的变化，如图4。
图4 声控电路原理图
2.光控电路
光控控制电路由电压比较器和光强采集电路组成，光强采集电路由光敏电阻和10K电阻并联而成，由于光强不同，光敏电阻R14的阻值也会随之发生变化，进而转换为电压也不同。当R14的阻值高于10K，则输出低电平，若低于10K，则输出高电平，光强采集电路如图5所示。
图5 光强采集电路图
（三）键盘电路系统设计
按“功能”键S2，可将智能控制功能调整为手动控制功能，此时按“模式键”S3可调整路灯模式，共4种模式：全亮、半亮1、半亮2、熄灭，再次按“功能”键S1，程序将返回智能控制功能状态，按“初始”键，系统将返回初始状态。键盘电路如图6所示。

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