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基于51单片机的智能路灯控制系统proteus仿真原理图PCB

news 来源：原创 2024/4/28 1:18:16

功能：
0.本系统采用STC89C52作为单片机
1.LCD1602液晶实时显示当前时间/环境光强/工作模式
2.支持路灯故障检测
3.工作时间内(17~24时)，两个路灯同时点亮，24时以后，B路灯关闭，若检测到由物体通过，路灯B点亮10s后关闭
4.非工作时间，光照强度低于所设定的光照阈值，两个路灯点亮
5.可通过按键更改当前时间/路灯工作时间/光照阈值/工作模式/路灯光照强度
按键功能描述：
a)非设置状态下按键功能
切换/确定键：切换全自动/定时模式/手动模式
上/下键：更换界面
左键：关闭所有路灯
右键：打开所有路灯
设置键：进入对应设置界面
b)设置界面
切换/确定键：保存设置并退出设置状态
上/下键：加/减
左/右键：切换设置位置
6.采用DC002作为电源接口可直接输入5V给整个系统供电

原理图：
在这里插入图片描述

PCB ：
在这里插入图片描述

主程序：

#define __MAIN_C
#include <reg52.h>
#include "main.h"

enum _MODE_DF_ dispMode; //显示模式
bit dispFlag = 1; //显示标志
bit setFlag = 0; //设定标志
bit sendFlag = 0; //发送标志
unsigned char setIndex = 0; //设置坐标
unsigned char lightValue; //环境光强
unsigned char lightValueA; //灯光A光强
unsigned char lightValueB; //灯光B光强
unsigned char lightLimit = 40; //光强阈值
unsigned char timeLimit[4] = {17, 0, 5, 0}; //工作时间
unsigned char modeFlag = 0; //模式标志
bit lampBDelay = 0; //灯光B延时
bit lampAError = 0; //灯光A故障标志
bit lampBError = 0; //灯光B故障标志
bit lampASwitch; //灯光A开关
bit lampBSwitch; //灯光B开关


void main()
{
    //初始化
    lampASwitch = LAMP_OFF;
    lampBSwitch = LAMP_OFF;
    
    Timer0_Init();
    LCD_Init();
    DS1302_Init();
    
    DelayMs(20);
    //开机显示
    LCD_DispStr(0, 0, "    Welcome!    ");
    DelayS(2);
    LCD_Clear();
    DS1302_ReadTime();
    DispNormal(setIndex);

    while(1)
    {
        // LCD1602液晶显示
        if (dispFlag == 1 && setFlag == 0)
        {
            dispFlag = 0;

            LampCtr(); //灯光自动控制
            CheckLamp(); //灯光检测
            DS1302_ReadTime(); //读取时间

            if (dispMode == DISP_NORMAL) //正常显示模式
            {
                DispNormal(setIndex);
            }
            else if (dispMode == SET_TIME_LIMIT) //工作时间设定
            {
                DispSetLimit(setIndex);
            }
            else if (dispMode == SET_LIGHT) //光强阈值设定
            {
                DispSetLight(setIndex);
            }
            else if (dispMode == CHECK_LIGHT) //灯光检测界面
            {
                DispCheckLight(setIndex);
            }
        }
        KeyProcess(); //按键处理
    }
}

void LampCtr()
{
    lightValue = 99 - 99 * ReadADC1(AIN0_GND) / 255; //读取当前光照强度
    if (modeFlag == 1) //在定时模式下
    {
        if ((timeBufDec[4] == timeLimit[0] && timeBufDec[5] >= timeLimit[1]) || (timeBufDec[4] > timeLimit[0]) \
            || (timeBufDec[4] == timeLimit[2] && timeBufDec[5] < timeLimit[3]) || (timeBufDec[4] < timeLimit[2])) //工作时间内路灯操作
        {
            lampASwitch = LAMP_ON;
            if ((timeBufDec[4] >= 0 && timeBufDec[4] < timeLimit[2]) || (timeBufDec[4] == timeLimit[2] && timeBufDec[5] < timeLimit[3]))
            {
                if (!lampBDelay)
                {
                    lampBSwitch = LAMP_OFF;
                    if (IRFLAG == 0) //检测到有人或车经过 启动10s定时
                    {
                        lampBDelay = 1; 
                    }
                }
                
            }
            else
            {
                lampBSwitch = LAMP_ON;
                lampBDelay = 0;
            }
        }
        else
        {
            lampASwitch = LAMP_OFF;
            lampBSwitch = LAMP_OFF;
        }
    }

    if (modeFlag == 2) //在自动模式下
    {
        if ((timeBufDec[4] == timeLimit[0] && timeBufDec[5] >= timeLimit[1]) || (timeBufDec[4] > timeLimit[0]) \
            || (timeBufDec[4] == timeLimit[2] && timeBufDec[5] < timeLimit[3]) || (timeBufDec[4] < timeLimit[2])) //工作时间内路灯操作
        {
            lampASwitch = LAMP_ON;
            if ((timeBufDec[4] >= 0 && timeBufDec[4] < timeLimit[2]) || (timeBufDec[4] == timeLimit[2] && timeBufDec[5] < timeLimit[3]))
            {
                if (!lampBDelay)
                {
                    lampBSwitch = LAMP_OFF;
                    if (IRFLAG == 0) //检测到有人或车经过 启动10s定时
                    {
                        lampBDelay = 1; 
                    }
                }
                
            }
            else
            {
                lampBSwitch = LAMP_ON;
                lampBDelay = 0;
            }
        }
        else //工作时间外路灯操作
        {
            if (lightValue < lightLimit) //光照强度低于设定阈值
            {
                lampASwitch = LAMP_ON;
                lampBSwitch = LAMP_ON;
            }
            else
            {
                lampASwitch = LAMP_OFF;
                lampBSwitch = LAMP_OFF;
            }
            
        }
    }

    if (lampASwitch == LAMP_ON)
    {
        LAMPA = LAMP_ON;
    }
    else
    {
        LAMPA = LAMP_OFF;
    }

    if (lampBSwitch == LAMP_ON)
    {
        LAMPB = LAMP_ON;
    }
    else
    {
        LAMPB = LAMP_OFF;
    }
}

void CheckLamp()
{
    if (lampASwitch == LAMP_ON) //路灯A打开时，检测对应光强
    {
        lightValueA = 99 - 99 * ReadADC2(AIN1_GND) / 255; //读取当前光照强度
        if (lightValueA < 50) //路灯A故障声光报警 阈值可根据实际情况调整
        {
            lampAError = 1;
            BUZZER = 0; //打开蜂鸣器
        }
        else
        {
            lampAError = 0;
        }
    }

    if (lampBSwitch == LAMP_ON) //路灯B打开时，检测对应光强
    {
        lightValueB = 99 - 99 * ReadADC2(AIN0_GND) / 255; //读取当前光照强度
        if (lightValueB < 50) //路灯B故障声光报警 阈值可根据实际情况调整
        {
            lampBError = 1;
            BUZZER = 0; //打开蜂鸣器
        }
        else
        {
            lampBError = 0;
        }
    }

    if (lampAError == 0 && lampBError == 0) //灯都没有故障
    {
        BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器
    }

    if (lampASwitch == LAMP_OFF && lampBSwitch == LAMP_OFF) //灯全部关闭
    {
        BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器
    }

}

//定时器0初始化
void Timer0_Init(void)
{
    TMOD &= 0xF0;
    TMOD |= 0x01;
	TL0 = 0x00;		//设置定时初值
	TH0 = 0x4C;		//设置定时初值 50ms
    TR0 = 1; //启动T0计时
    ET0 = 1; //打开T0中断
    EA = 1;  //打开总中断
}

//定时器0中断
void Timer0_Intterupt(void) interrupt 1
{
    static unsigned char cnt = 0;
    static unsigned int time50ms = 0;

	TL0 = 0x00;		//设置定时初值
	TH0 = 0x4C;		//设置定时初值 50ms

    cnt++;
    if (cnt >= 5) //250ms刷新一次状态
    {
        cnt = 0;
        dispFlag = 1;       
    }

    if (modeFlag == 1 || modeFlag == 2) //在自动模式或定时模式下
    {
        if (lampBDelay == 1)
        {
            time50ms++;
            lampBSwitch = LAMP_ON;
            if (time50ms >= 200) //定时10s关闭路灯B
            {
                lampBDelay = 0;
                lampBSwitch = LAMP_OFF;
                time50ms = 0;
            }
        }
    }
}