单片机原理及接口技术
课程设计报告
设计题
目：
智能路灯控制器
学 号：
姓 名：
指导教
师：
信息与电气工程学院
二零一六年七月
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哈尔滨工业大学（威海）课程设计报告
智能路灯控制器
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 89S52 和相关的光电检测设备构成智能路灯控
制器，实现了能根据实际光线强度控制路灯亮度，应急路灯使用以及通过上位
机远程排查路灯故障等功能。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 单片机设计 控制器
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哈尔滨工业大学（威海）课程设计报告
目录
智能路灯控制器............................................................................................................................ 1
1. 设计任务.................................................................................................................................... 3
2. 整体方案设计............................................................................................................................ 3
3. 系统硬件电路设计.................................................................................................................... 4
3.1 时钟电路.......................................................................................................................... 4
3.2 复位电路.......................................................................................................................... 5
3.3 模数转换电路.................................................................................................................. 5
3.4 光敏电阻与电压比较器电路........................................................................................... 6
3.5 液晶屏电路...................................................................................................................... 7
3.6 串口模块.......................................................................................................................... 8
4. 系统程序设计............................................................................................................................ 8
4.1 主程序流程图.................................................................................................................. 8
4.2 定时器中断控制程序流程图........................................................................................... 9
5. Proteus 软件仿真调试............................................................................................................. 10
5.1 调试过程........................................................................................................................ 10
5.2 调试注意问题................................................................................................................ 12
6. 程序清单.................................................................................................................................. 12
7.小结........................................................................................................................................... 19
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哈尔滨工业大学（威海）课程设计报告
1. 设计任务
结合实际情况，基于 AT89S52 单片机设计一个路灯控制器。该控制器应满
足的功能要求如下：
(1) 根据实际太阳光线强度自动调节路灯亮度；
(2) 控制器显示屏能体现出路灯亮度信息；
(3) 在系统检测器发生故障等特殊情况下，能自动启动应急路灯；
(4) 能通过上位机远程控制路灯亮灭，检测路灯故障情况；
(5) 能切换路灯故障检测模式和正常工作模式。
主要硬件设备：AT89S52 单片机、ADC0831 模数转换芯片、光敏电阻、电
压比较器、LCD1602 显示屏、串口芯片。
2. 整体方案设计
智能路灯控制器以 AT89S52 单片机作为整个系统的控制核心，应用其中断
系统、定时器、串口和 IO 口控制功能，结合 ADC0831 模数转换芯片、光敏电
阻、电压比较器、LCD1602 显示屏等模块，构成整个路灯控制硬件系统。该控
制器具备两种工作方式。工作方式一实现正常的智能路灯控制功能，工作方式
二实现路灯故障查询功能。其中工作方式一中用电压比较器和模数转换电路，
通过不同光照强度下光敏电阻阻值变化这一原理采集不同光强下对应的电压值，
送入单片机进行数据处理。经单片机运算后的压力值与设定的压力值相比较，
自动的控制路灯的开度，实现智能控制路灯亮度功能，同时控制器显示屏上显
示出路灯亮度信息，省电节能。控制器原理图如下：
模数转换
电路
光敏电阻
路灯单片机
设定亮度电压当量
光照强度
实际亮度的
电压当量
电压差
/亮 灭
图 2-1 基于单片机的智能路灯控制器原理图
本系统硬件主要由 AT89S52 单片机、ADC0831 模数转换芯片、光敏元件阻
及其电路、电压比较器、LCD1602 显示屏等几部分组成。各模块的主要功能如
下：
(1) 光敏元件及其电路的功能是将太阳光照强度由光敏电阻分压产生不用的
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