智能路灯详细设计说明书(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 第五章 详细设计5.1单片机最小系统模块5.1.1 模块描述本模块主要是完成单片机的最小系统设计，用来使单片机能正常工作，由电源电路、晶振电路、复位电路、单片机组成。5.1.2 单片机元件介绍晶振电路:单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。其中XYAL1接外部晶体的一个引脚，在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端。若采用外部振荡器，该引脚接收振荡器的信号，即八次信号直接接到内部时钟发生器的输入端；XTAL2节外部晶体的另一端，在单片机内部接到反向放大器的输入端，当采用外接晶体振荡器时，此引脚可以不接。复位电路:

2、复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的RESET键，电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。单片机：各引脚功能说明VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P

3、0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行。校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入

4、时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口，P3口同时为

5、闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间选择外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。5.1.3硬件接线图 最小系统

6、硬件接线图 5.1.4 软件程序 ORG 0000H AJMP START ORG 0030HSTART: MOV P1,#0FFH LCALL DELAY MOV P1,#00H LCALL DELAY SJMP STARTDELAY: MOV R5,#10DEL: MOV R6,#200 DEL1: MOV R7,#123 NOP DEL2: DJNZ R7,DEL2 DJNZ R6,DEL1 DJNZ R5,DEL RET END 5.1.5模块功能该模块就是为了单片机能够正常工作，要求：（1）晶振电路给单片机提供时钟工作源（2）复位电路可以上电复位，当单片机在工作过程中，可以人为手动复

7、位（3）单片机可以装载程序，实现程序的功能5.2 行人检测模块5.2.1模块描述本模块由单片机、按钮、电阻（2K）组成完成对行人的检测。在设计的时候，主要是用高电平来模拟红外传感器的检测信号，当有人通过为低电平，无人通过为高电平。在开始时单片机就初始状态P1口即为高电平，模拟情况下接了8个按钮。在实际的电路中根本没有电源给传感器供电，为了提高电源给传感器，此处提供了上拉电源。5.2.2所用元件介绍热释红外传感器：RE200B是传感器的一种，RE200B采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。参数包括：双元热释电红外

8、传感器RE200B 灵敏元面积 2.01.0mm2 基片材料 硅 基片厚度 0.5mm 工作波长 7-14m 平均透过率 75%输出信号 2.5V(420k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz 带宽72.5db增益)噪声 200mV(mVp-p) (25) 平衡度 20% 工作电压 2.2-15V工作电流 8.5-24A(VD=10V,Rs=47k,25) 源极电压 0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47k,25) 工作温度 -20- +70 保存温度 -35- +80 视场 139126 说明：该传感器采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的

9、干扰，提高了传感器的工作稳定性。 1、上述特性指标是在源极电阻等于47K条件下测定的，用户使用传感器时，可根据自己的需要调整R2的大小。2、注意灵敏元的位置及视场大小，以便得到最佳光学设计。3、所有电压信号的测量都是采用峰一峰值定标。平衡度B中的EA和EB分别表示两个灵敏元的电压输出信号的峰一峰值 4、使用传感时，管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部4mm以上。5、使用传感器前，应先参考说明书，尤其要防止接错管脚. 5.2.3行人检测电路原理图 行人检测电路硬件接线图 5.2.4模块功能（1）高低电平模拟红外传感器信号能检测是否有行人通过（2）有人通过为低电平，灯亮，（3）无人通过为高电平，灯灭

10、。5.3手动控制模块5.3.1模块描述本模块可以实现对路灯的手动控制。如果发生紧急情况或者路灯自动控制部分发生了故障，维修人员没有及时修复，致使路灯无法工作，为了不影响正常生活，人们可以自己开启路灯开关，实现对路灯的控制。5.3.2电路设计原理图 5.3.3模块功能 通过手动部分可以处理紧急情况，让所有灯全亮。在紧急的情况下，所有的路灯都要打开，此时通过手动开关打开路灯，紧急情况过后，关闭所有路灯。系统恢复正常。5.4智能路灯模块5.4.1模块描述 本模块将单片机、LED显示灯、电阻（470）进行连接，进行路灯的开关控制。连接LED显示灯时采用共阳极连接的方法。连接单片机时，用将LED显示灯与

11、P2口的连接方式，即按照顺序依次从P2.0P2.7一一对应连接。在进行路灯控制程序设计的时候，主要考虑传感器的获取信号，由于单片机高电平带负载能力很弱，采用低电平控制LED路灯。 5.4.2电路设计原理图5.4.3模块功能（1）保证系统正常工作当程序启动后，单片机处于设置的原始状态；所以灯全关，红外传感器打开手动控制开关处于关灯状态 。此时系统开始正常工作。（2）节能如果有行人进入智能路灯面前，红外传感器检测到信号，并以电压的形式吧信号送给单片机，单片机根据传感器送来的信号个传感器的布置，点亮相应的传感器所处的位置LED路灯，当行人通过这个路灯后，达到下一个路灯时，上一个路灯熄灭。所处位置处和所处位置下一个灯亮。从而实现自动控制，达到节能的效果。（3）应对紧急情况在紧急的情况下，所有的路灯都要打开，此时通过手动开关打开路灯，紧急情况过后，关闭所以路灯。系统恢复正常。5.5 流程图5.5.1主流程图 开始 初始化 设初值，开中断手动开关是否按下检查是否有行人通过进入相应的中断程序控制相应的路灯点亮YYNN5.5.2 紧急中断流程图进入紧急手动全开中断紧急情况结束后返回主程序路灯全关 路灯全开专心-专注-专业