基于51单片机的光控路灯系统.pdf

江西理工大学应用科学学院

微机控制系统课程设计报告

题目：光控智能路灯系统

姓名：XXX

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设计报告综合测试平时总评

内容图表考勤
格式功能测试答辩
（10（5（20
（10分）（35分）（20分）
分）分）分）

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摘要

现在，随着微电子技术和集成电路技术的快速发展，单片机技术无处不
在。单片机作为计算机科学与技术的重要组成部分，作为嵌入式系统的先头
兵，片上系统的先行者，已经被广泛应用到了各行各业，尤其是与控制相关的
领域，极大的提高了产品的智能化程度和技术水平，已经成为了当今社会十分
重要的技术领域。随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产
品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。

本系统采用MSC—51系列单片机89C51和相关的光电检测设备及设计智能
路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关
功能。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道照明，而且发展
成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。

关键词：路灯单片机技术设计

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第一章绪论

1.1引言

随着我国加入世界贸易组织（WTO），为了创造一个良好的投资环境，塑造
一个美丽的国际化城市，更好的与国际接轨，全国各大城市的市政建设步伐都
逐步加快，公路系统蓬勃发展，因此装扮美丽城市夜景的路灯照明工程得以迅
猛发展。

由于单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格
低廉等优点，因此在路灯照明工程中被广泛应用。近年来随着计算机在社会领
域的渗透，单片机的应用正在不断走向深入。单片机技术中的计时系统是单片
机的一个典型的应用。

夜晚城市里花灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街道
上，路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更是无可替代的一部分，在城
市照明中发挥着举足轻重的作用，靠的就是路灯自动控制系统，路灯控制方式
很多。本系统采用MSC-51系列单片机89C51和相关的光电检测设备及继电设备
来设计智能光控路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1
口控制路灯开关的功能。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街
道的照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明综合市政工程。社会对亮灯率,
开关灯的准确率，故障检测的实时性和维护的及时性要求不断提高，利用51系
列单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现路灯的智能化，达到节能，自动控
制的目的。避免了传统电路对能源的浪费，路灯的自动控制更方便了工作人员
的管理。本系统实用性强，操作简单，扩展功能强。
1.2单片机概述

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机
种，单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制
器。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部
件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软
件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发
展，他们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压
低功耗。

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1.3时钟电路

89C51内置最高频率达12MHZ的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉
冲时序，但89C51单片机需外置振荡电容。

振荡电路(18、19)：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常
工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。这两个
脚的定义是：

(1)时钟电路引脚(XTAL2)（18脚)：该脚接外部晶体和微调电容的一段，
在89C51内部，它是振荡电路反相放大器的输出端。振荡电路的频率就是固有
频率。若采用外部时钟电路，该引脚输入外部脉冲。

(2)时钟电路引脚(XTEL1)（19脚）：该脚接外部晶体和微调电容的另一
端。在片内，它是反相放大器的输入端。在采用外部时钟时，该脚必须接地。

图1.189C51系列单片机时钟电路
复位引脚（RESET）（9脚）：它是复位信号输入端，高电平有效，当此脚
保持两个机器周期，即24个时钟振荡周期为高电平时，即可完成复位操作。他
还具有第二功能，即当主电源VCC发生故障，降低到低电平规定值时，将5V电
源自动接入RST端，为单片机提供备用电源。以保证信息不丢失，电源恢复
后，能够正常工作。

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图1.289C51系列单片机复位电路

1.1.489C51的部分引脚说明

89C51单片机采用40PIN封装的双列