基于單片機的LED路燈模擬控制系統的設計與實(shí)現

0 引言
LED照明系統具有省電、輕巧、壽命長(cháng)、高耐久性等特征，近年來(lái)已經(jīng)越來(lái)越多地應用于路燈照明系統中，其趨勢是取代目前廣泛采用的高壓汞燈的路燈照明。
針對目前比較先進(jìn)的LED路燈控制系統進(jìn)行了模擬路燈控制系統設計，實(shí)現了整條支路的LED路燈定時(shí)控制開(kāi)關(guān)燈、自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈、獨立控制開(kāi)關(guān)燈及故障報警等多項功能。對1 W LED路燈單元可調恒流驅動(dòng)電源，可以按照設定要求調節LED輸出功率大小，實(shí)現調光功能。

1 系統硬件設計
1．1 系統總體設計
為了能夠真實(shí)地模擬實(shí)際LED路燈的控制，設計了模擬路燈控制系統?？刂葡到y結構如圖1所示，該系統主要由輸入顯示裝置、支路控制器和2個(gè)單元控制器模塊組成。支路控制器主要用來(lái)對整個(gè)模擬LED路燈支路進(jìn)行控制；對于輸入顯示裝置，當按鍵時(shí)輸入控制信息，LCD顯示相關(guān)的控制信息；2個(gè)單元控制器受支路控制器控制LED1和LED2的電源供電和功率的輸出。

1．2 支路控制器
模擬LED路燈控制系統的重點(diǎn)在支路控制器，其電路框圖如圖2所示。AT89S52單片機作為控制核心，時(shí)鐘電路將時(shí)鐘信息送顯示和時(shí)鐘存儲；光敏檢測主要用來(lái)檢測光線(xiàn)的強度是否應該開(kāi)關(guān)路燈；在路燈出現故障(斷路)時(shí)將產(chǎn)生聲光報警，并指示那一路發(fā)生故障。

1．2．1 時(shí)鐘電路
基于DS1302的時(shí)鐘電路設計采用24 h計時(shí)方式，時(shí)、分、秒并用LCD顯示。采用AT89S52單片機和DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，使用5 V電源供電，采用按鍵控制，可以進(jìn)行時(shí)間校正，并且可對LED燈的開(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行控制和調節。DS1302的VCC2加入3 V鋰可充電電池實(shí)現時(shí)鐘掉電保護。通過(guò)AT24C02存儲時(shí)鐘信息實(shí)現程序掉電保護功能。
1．2．2 光敏檢測電路
光敏檢測主要檢測光線(xiàn)的強度是否應該開(kāi)關(guān)路燈。光敏檢測電路主要利用光敏電阻的感光特性進(jìn)行工作。光敏檢測電路如圖3所示，當白天光照射到光敏電阻時(shí)，光敏電阻的阻值降低，反向輸入端電壓隨之降低，當低于反相器74HC04的門(mén)檻電壓時(shí)，反相器發(fā)生翻轉，提供給單片機一高電平，控制LED燈關(guān)閉。當弱光或無(wú)光照時(shí)(晚上)，由于光敏電阻的暗電阻很大，反向輸入端電壓較高，使得反相器輸出為低電平，單片機控制LED燈的自動(dòng)開(kāi)啟。