基于AT89C51单片机的路灯稳压控制系统的设计
摘 要：在生活中，路灯照明是必不可少的，它能使我们的道路更加明亮，使我们的城市更加美观。本文主要设计了一种基于51单片机为核心控制器的数控稳压控制系统。该电路具有电压可步进调制，对输出电压和电流信号进行调整以及显示，根据光照情况进行LED灯的开关功能。本文设计的路灯稳压控制系统主要以STC89C52单片机为核心控制单元，先以光信号采集电路进行继电器驱动，再以数模转换芯片DAC0832输出参考电压，并控制三端稳压器LM317输出电压，同时对输出电压/电流进行采样，接着采用A/D转换芯片ADC0832对采样的电压、电流转换为数字信号，再通过单片机实现闭环控制。随着科学技术的不断发展，特别是计算机技术的突飞猛进，人们节电意识的不断提高，稳压控制电源将会成为城市建设的首选。
关键词：单片机（MCU）；数模转换器（DAC）；模数转换器（ADC）；闭环控制
1 引言
电是工业的动力，是人类生活的源泉，如果没了电，人类将失去光明，人类生活将变成一片混乱。电能给我们带来幸福，我们却时时刻刻在浪费它，特别是我们用的照明路灯，浪费得特别严重。
现在，各个城市大街小巷都装有路灯，路灯已成为家喻户晓的照明设备。但我们并不知道，随着照明路灯的剧增，路灯的用电量也在急剧增加。而且路灯基本都采用高压钠灯（该灯功率大），区域内供电电压极不稳定，波动范围大。尤其是在下半夜，电压通常高达250V以上，致使灯泡损耗率极高。为节省能耗，减少浪费，降低成本，有必要进行改造。对城市路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节省用电。但是我国的既能省电又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，特别是要针对我国的现状并且吸取国外的技术经验才能设计出符合我国的路灯控制技术。因此，我尝试利用单片机来控制电压的稳定输出，降低额外浪费。众所周知，现在流行的LED灯功耗小，寿命长，所以本次设计中路灯采用的是LED灯。
本文主要介绍了如何利用单片机来控制稳压，恒流输出。本设计主要以三端稳压电路来实现输入电压的稳定，利用数模转换电路来实现输出电压/电流的采集、反馈，接着让单片机来控制输出，从而形成一个闭环反馈回路。
课题需要完成的任务：
内容与要求：对路灯稳压控制系统及稳压器稳压进行设计，内容包括：单片机89C51、转换器AD574及模拟开关等元器件的应用，利用稳压器的应用来调节控制电源的稳定，要求满足稳压精度，给出硬件电路图及软件设计。
1. 可行性方案分析及方案论述。
2. 硬件的框图及电路设计。
3. 软件的框图及软件编程设计。
4. 显示器件、各主要器件、单元电路等的选用方案，性能分析及功能介绍。
5. 硬件电路的电路图、印制板图。
6. 软件的程序清单。
7. 毕业设计小结
目录
1 引言……………………………………………………………………………………1
2 总体方案设计
2.1方案一…………………………………………………………………………2
2.2方案二…………………………………………………………………………2
3 硬件模块设计
3.1 单片机控制电路………………………………………………………………4
3.2稳压控制电路…………………………………………………………………5
3.3电压与电流采样电路…………………………………………………………6
3.4 显示电路………………………………………………………………………7
3.5键盘电路………………………………………………………………………8
3.6光信号采集电路………………………………………………………………8
3.7继电器驱动电路………………………………………………………………9
4 芯片及器件的选择和介绍
4.1单片机89C52…………………………………………………………………10
4.2三端可调稳压器………………………………………………………………10
4.3数模转换芯片…………………………………………………………………11
4.4模数转换芯片…………………………………………………………………12
4.5运算放大器……………………………………………………………………14
4.6液晶屏显示……………………………………………………………………14
5软件设计
5.1主程序流程……………………………………………………………………15
5.1.1电压反馈比较子程序模块流程……………………………………………15
5.1.2按键扫描子程序模块流程图………………………………………………16
5.2 主程序…………………………………………………………………………17
5.2.1 光控驱动继电器程序………………………………………………………19
5.2.2输出电压自增自减程序……………………………………………………20
5.2.3读键值程序…………………………………………………………………21
5.2.4 LCD驱动和初始化程序……………………………………………………22
5.2.5 ADC反馈读数程序…………………………………………………………23
5.2.6 反馈比较程序………………………………………………………………23
6软硬件系统的调试
6.1 硬件调试………………………………………………………………………24
6.2 软件调试………………………………………………………………………25
7附录
7.1系统总程序……………………………………………………………………26
7.2 PCB版图………………………………………………………………………34
7.3 元器件清单……………………………………………………………………35
8参考文献………………………………………………………………………………36
参考文献
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