隨著當前城市建設的迅速發(fā)展，道路照明系統(tǒng)中傳統(tǒng)的人工操作和維護控制手段已經(jīng)不能適應現(xiàn)代化城市發(fā)展的需求。與此同時，計算機技術的發(fā)展日新月異，應用無處不在，城市路燈智能化控制系統(tǒng)就是現(xiàn)代計算機技術運用于城市市政建設有效且必然的產(chǎn)物，下面是對路燈智能控制器的分析。

　　1 系統(tǒng)結構

　　根據(jù)模擬路燈控制系統(tǒng)設計要求，智能控制器結構框圖如圖1所示。

　　該智能控制器主要從時鐘、鍵盤、顯示、數(shù)據(jù)轉換及檢測幾部分進行設計。

　　89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡版本。89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

　　1.1 時鐘部分

　　時鐘部分采用美國Dallas半導體公司推出的串行接口實時時鐘芯片DS12C887。DS12C887有內(nèi)部晶振和時鐘芯片備份鋰電池，在沒有外部電源的情況下能工作10年，可計算到2100年前的秒、分、時、天、星期、日、月、年七種日歷信息并有閏年補償功能，具有12 h和24 h兩種制式，12 h制式有AM和PM提示。

　　由DS12C887芯片設計的時鐘電路無需任何外圍電路和器件，具有良好的微機接口，并具有微功耗、外圍接口簡單、高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高的實時時鐘系統(tǒng)中。

　　1.2 鍵盤部分

　　鍵盤部分采用3個按鍵控制，個按鍵為復合鍵，第二個及第三個按鍵為調(diào)整鍵，根據(jù)按個按鍵的次數(shù)選擇不同的功能。

　　控制器上電一復位，立即顯示當前時鐘，若時鐘不正確，可通過第二及第三個按鍵分別調(diào)整小時和分鐘。次按動復合鍵，進入路燈亮度設定，通過第二個按鍵的調(diào)整，可以改變路燈的亮度；第二次按動復合鍵，進入環(huán)境亮度設定，可通過第二個按鍵調(diào)整；第三次按動復合鍵，進入路燈開燈時間的設定，通過第二及第三個按鍵分別設定開燈小時和分鐘；第四次按動復合鍵，進入路燈關燈時間的設定，通過第二及第三個按鍵分別設定關燈小時和分鐘；第五次按動復合鍵，退出當前設置，返回正常走時狀態(tài)。

　　1.3 檢測部分

　　檢測環(huán)節(jié)分為物體檢測和光敏檢測。物體檢測采用紅外蔽障傳感器，檢測物體移動位置從而控制路燈亮燈狀態(tài)。在午夜后人們活動少時，根據(jù)物體移動適當?shù)貙€別路燈開啟，達到節(jié)約能源和延長照明器材壽命的目的。

　　光敏檢測部分采用光敏電阻檢測外界環(huán)境。當系統(tǒng)在非控制輸出時區(qū)內(nèi)，如果遇上特殊情況需要輸出，例如天氣“天昏地暗”時，可能需要臨時輸出，因此，增加一個“光敏”輸入，它僅在系統(tǒng)不輸出的時區(qū)內(nèi)有效。

    1.4 電源部分

  　電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩(wěn)定，將直接影響計算機的工作性能和使用壽命。

　　2 軟件設計

　　軟件設計是本次設計的主體。智能控制器各功能模塊的選擇通過復合鍵按下的次數(shù)決定。24H單元作為復合鍵的狀態(tài)位，鍵按下，24H單元加1，轉入到不同的功能模塊當中，當24H單元加到5時，顯示器顯示時鐘并將24H單元清零。系統(tǒng)主程序流程如圖2所示[1]。

　　DS12C887控制程序如下所示。

　　3 測試

　　采用功率為1 W的燈泡模擬路燈，通過繼電器來控制燈泡的開關狀態(tài)。采用TIP122和OP07型達林頓管相結合的方案控制燈泡的電流，實現(xiàn)恒流源控制。具體電路如圖3所示。

　　將電路完整搭建完畢后，測得1 W燈泡兩端的電壓和電流如表1所示。