51单片机路灯控制器的设计方案

一、主要功能

（1）自动采集光照和声音数据；

（2）根据声音分贝值及光线强弱自动控制路灯开关；

（3）路灯开启，人走后3秒自动关闭。

二、使用方法

系统运行后，LCD1602显示采集的光线强度值与声音分贝值，当声音分贝数大于45表示有人经过，此时根据光线强度值来判断是否开启路灯，若光线强度值小于1000，这表示光线暗，打开路灯，否则关闭。若路灯开启后，声音分贝数小于45表示人离开，此时路灯开启3秒后自动关闭。

若光线值小于1000，表示光线暗，声音分贝值小于45表示无人，此时路灯依然关闭。

三、硬件资源

51单片机核心模块、PCF8591 ADC/DAC模块、LCD1602模块、路灯控制开关模块、光敏传感器和声音传感器模块。

四、软件设计

主要代码（部分）

代码如下：

#include

typedef unsigned char uint8;

typedef unsigned int uint16;

sbit rs=P2^6; //数据命令选择

sbit rw=P2^5; //读写选择

sbit e=P2^7; //使能

sbit scl=P2^1; //PCF8591时钟

sbit sda=P2^0; //数据线

sbit relay=P3^6; //路灯控制开关

uint8 num[]="0123456789";

uint8 d1[7]="Light: ";

uint8 d2[7]="Sound: ";

uint16 ad[5];

uint8 dsok;

uint8 miao;

void delay(uint16 i) //延时函数，大约10us

{

while(i--);

}

void wrc(uint8 c) //LCD写命令函数

{

delay(1000);

rs=0;

rw=0;

e=0;

P0=c;

e=1;

delay(10);

e=0;

}

void wrd(uint8 dat) //LCD写数据函数

{

delay(1000);

rs=1;

rw=0;

e=0;

P0=dat;

e=1;

delay(10);

e=0;

rs=0;

}

void init() //LCD初始化函数

{

delay(1000);

wrc(0x38);

wrc(0x38);

wrc(0x38);

wrc(0x06);

wrc(0x0c);

wrc(0x01);

}

void time0init() //定时器0初始化

{

TMOD=0X01;

TH0=0XFC;

TL0=0X18; //1ms

// TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

}

void iicinit() //IIC初始化函数

{

sda=1;

scl=1;

}

void iicstart() //开始信号

{

sda=1;

scl=1;

delay(10);

sda=0;

delay(10);

scl=0;

delay(10);

}

void iicstop() //停止信号

{

sda=0;

scl=1;

delay(10);

sda=1;

delay(10);

sda=0;

delay(10);

}

void ack() //应答信号

{

sda=1;

scl=0;

delay(2);

sda=0;

delay(2);

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(2);

sda=1;

delay(5);

}

void noack() //非应答信号

{

sda=0;

scl=0;

delay(2);

sda=1;

delay(2);

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(2);

sda=0;

delay(5);

}

void iicwrbyte(uint8 dat) //IIC写字节函数

{

uint8 i;

scl=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

if(dat&0x80)

{

sda=1;

}

else

{

sda=0;

}

dat<<=1;

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(10);

}

sda=1;

delay(10);

}

uint8 iicread() //IIC读数据函数

{

uint8 i,dat;

scl=0;

sda=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

dat<<=1;

if(sda==1)

{

dat|=0x01;

}

scl=1;

delay(10);

scl=0;

delay(10);

}

return dat;

}

void pcf8591wrbyte(uint8 channel) //IIC在对应通道写数据

{

iicinit();

iicstart();

iicwrbyte(0x90); //pcf8591写数据 1001 A2A1A0 R/W

ack();

iicwrbyte(channel|0x40); //通过打开通道channelX，模拟输出使能打开

noack();

iicstop();

}

uint8 pcf8591read() //读取该通道的数据

{

uint8 dat;

iicinit();

iicstart();

iicwrbyte(0x90);

ack();

iicstart();

iicwrbyte(0x91); // pcf8591读数据 1001 A2A1A0 R/W

ack();

dat=iicread();

noack();

iicstop();

return dat;

}

void pcf8591dac(uint8 value) //DA转换

{

iicinit();

iicstart();

iicwrbyte(0x90);

ack();

iicwrbyte(0x40); //不需要打开通道channelX，模拟输出使能打开

ack();

iicwrbyte(value);

noack();

iicstop();

}

void display() //显示函数

{

float v,v1;

uint8 i;

pcf8591wrbyte(0); //电位器转换

ad[0]=pcf8591read(); //读取第一次之前的那次数据

delay(10);

pcf8591wrbyte(1); //电位器转换

ad[0]=pcf8591read(); //读取第一次之前的那次数据

delay(10);

pcf8591wrbyte(2); //电位器转换

ad[1]=pcf8591read(); //读取第一次之前的那次数据

delay(10);

v=ad[0]*0.01953;//将电位器的数据转换成电压值 0.01953

v=v*1000;//取3位有效数值

ad[0]=v;

v1=ad[1]*0.01953;//将电位器的数据转换成电压值 0.01953

v1=v1*1000;//取3位有效数值

ad[1]=v1/100;

wrc(0x00+0x80);

for(i=0;i<7;i++)

{

wrd(d1[i]);

}

wrd(num[ad[0]/1000]);

wrd(num[ad[0]%1000/100]);

wrd(num[ad[0]%1000%100/10]);

wrd(num[ad[0]%1000%100%10]);

wrc(0x40+0x80);

for(i=0;i<7;i++)

{

wrd(d2[i]);

}

wrd(num[ad[1]/10]);

wrd(num[ad[1]%10]);

wrd('d');

wrd('b');

ad[4]=ad[0];

pcf8591dac(ad[4]/2);//将数字量转换为模拟量由pcf8591的AOUT输出

}

void data_change() //数据比较函数

{

if(ad[0]<1000&&ad[1]>45&&dsok==0) //当光照强度检测低于1000并且声音大于45分贝的时候亮灯

{

relay=0;

TR0=1; //打开定时器0

}

if(dsok==1)

{

relay=1;

dsok=0;

}

}

void main() //主函数

{

init(); //LCD初始化

time0init(); //定时器0初始化

while(1)

{

display(); //显示函数

data_change(); //数据比较函数

}

}

void tim0() interrupt 1

{

static uint16 n;

TH0=0XFC;

TL0=0X18;//1ms

n++;

if(n==1000) //定时1秒

{

n=0;

miao++;

if(miao==3)

{

miao=0;

dsok=1;

TR0=0;

}

}

}

五、实验现象