基于單片機的智能太陽能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計方案

　　2 控制系統(tǒng)硬件電路圖設(shè)計

　　系統(tǒng)硬件是基于P89PLC935 單片機作為主控制器的基礎(chǔ)，設(shè)計出符合功能要求的各個子模塊，原理見圖2。

　　（ 1） 控制器

　　控制器選用P89LPC935 單片機，它是一款單片封裝的微控制器，適合于本系統(tǒng)要求的高集成度、底成本的場合，可以滿足多方面的性能要求，LPC935 采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時間只需2 － 4 個時鐘周期，6 倍于標準80C51，同時，LPC935 集成了許多系統(tǒng)級的功能，這樣可大大減少元件的數(shù)目，它的8KBROM 能滿足本系統(tǒng)程序存儲器的要求，不需用擴展EPROM。

　　該單片機內(nèi)置的2 個4 路輸入的8 位A/D 轉(zhuǎn)換器，不需再單獨選用A/D 轉(zhuǎn)換器，簡化了外圍硬件電路，P89LPC935 內(nèi)部的看門狗電路及低電壓掉電檢測可在電源故障和受到強電磁干擾時使系統(tǒng)可靠復(fù)位，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。

　?。?2） 環(huán)境照度的檢測

　　本系統(tǒng)采用光敏開關(guān)檢測環(huán)境照度。環(huán)境照度檢測是整個路燈的總開關(guān)，只有在夜晚，環(huán)境照度較低的情況下，主副燈、人體感應(yīng)單元及相應(yīng)的控制電路開始工作，白天均不工作。白天時光敏電阻阻值小，比較器LM358 負端電壓高于正端電壓，比較器輸出低電平，單片機接收到低電平，屏蔽各種通訊和感應(yīng)信號，夜晚光敏電阻阻值大，比較器負端電壓小于正端，輸出高電平，單片機控制接收感應(yīng)信號和通訊信號。

　?。?3） 人體感應(yīng)單元

　　本系統(tǒng)采用被動式熱釋電紅外、微波雙鑒傳感器作為人體感應(yīng)單元。由于人體都有恒定的體溫，一般在36. 5℃，所以會發(fā)出特定波長，一般是10μm 左右的紅外線。人體發(fā)射的10um 左右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強后聚集到熱釋電元件上，熱釋電元件接受到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)后續(xù)電路檢測處理并產(chǎn)生報警信號［2］，但是，熱氣流，暖風也會造成被動式熱釋電紅外探頭發(fā)出錯誤信號，造成和相鄰燈之間的誤通訊。為了避免誤通訊，同時采用微波傳感技術(shù)，借助微波多普勒效應(yīng)探測移動目標。使用熱釋電紅外、微波雙鑒傳感器克服了單一技術(shù)的缺陷，解決了誤通訊的問題，此傳感器的模擬信號直接連接P0. 0（ 內(nèi)置A/D） ，不需要外接A/D 轉(zhuǎn)換電路。

　?。?4） 通信單元

　　通信單元用于和相鄰路燈通信，以控制鄰燈主燈點亮，保證行人在相鄰燈間的亮度。本系統(tǒng)采用PTR2000 無限嵌入式模塊。PTR2000 是基于nRF401 基礎(chǔ)上的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，該模塊包括工作頻道的設(shè)置、接受、發(fā)送，通過設(shè)置TXEN、CS、PWR 3 個引腳設(shè)定工作模式，DO、DI 分別和單片機RXD、TXD 連接，通過串口和單片機進行數(shù)據(jù)傳輸，由單片機進行數(shù)據(jù)采集和處理。發(fā)送數(shù)據(jù)時，PTR2000 將單片機要發(fā)送的信號調(diào)制成射頻信號發(fā)送到相鄰燈，同時將相鄰燈發(fā)送來的射頻信號調(diào)制成單片機識別的TTL 信號。