器在定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用表示。暗电流暗电阻。光敏电阻在定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用表示。灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值暗电阻与受光照射时的电阻值亮电阻的相对变化值。光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。模拟路灯控制系统温度系数。光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。模拟路灯控制系统主要模块及原理图主控制器原理图图主控电路复位及晶振电路上电时，充电，在电阻上出现电压，使得单片机复位几个毫秒后，充满，电阻上电流降为，电压也为，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下，放电。松手，又充电，在电阻上出压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。模拟路灯控制系统图复位电路这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，般在几十皮发。它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少。晶振的负载电容式中,为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,集成电路内部电容上电容经验值。图晶振电路模拟路灯控制系统声音报警模块声光报警通过单片机输出高低电平控制蜂鸣器的鸣叫。当路灯发生故障时，单片机将检测到个低电平，此时与单片机相连的三极管将工作在导通状态，使得蜂鸣器两端有压降，从而驱动蜂鸣器发出警报声。其中，三极管起到放大作用。图声音报警模块路灯及光报警器电路图路灯及光报警电路模拟路灯控制系统光敏电阻电路检测原理当环境光线变暗时，利用光敏电阻随入射光弱电阻增大的光电特性，通过电压比较器可以向单元控制器的单片机输入高电平，当单片机检测到高电平信号时通过串口通信方式告知支路控制器进行相应的开灯操作。反之，当环境光线变亮时，光敏电阻变小，电压比较器输出低电平给单元控制器单片机，该单片机通过串口通信告诉支路控制器进行相应的关灯操作。环境光线检测电路原理图如图所示图光明电阻电路模拟路灯控制系统软件设计系统软件设计说明软件是本系统的灵魂。软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时，对软件进行全面测试也是检验排除故障的重要手段。这里我们选用了移值性好结构清晰能进行复杂运算的语言来实现编程。软件的主要设计思想是从实际出发根据时间来选择模式,系统有时钟信息，判断白天和黑夜，白天用光控模式，根据外界光线明暗来控制路灯，只有在白天光线很暗时开启路灯。晚上用自动调节模式，能根据交通情况来自动开启路灯灯始终随着人的移动来方向来开启，经过的地方路灯及时关闭。分别设定每个灯的开启和关闭时间。时间设定的优先级最高，只要时间在设定范围内，路灯直亮，范围外按白天光控模式，晚上自动调节模式控制。工作时，可以显示系统时间，每个灯的定时时间，灯的亮灭状态，工作模式，以及是否有故障。若有故障显示出故障灯的地址编号和出现故障的时间，并声光报警。在工作界面按确认键可以进入菜单来设置参数。程序流程图根据设计方案，系统流程图如图模拟路灯控制系统开始开始初始化初始化灯是否有故障灯是否有故障显示时间和控制时间显示时间和控制时间是否设置时间是否设置时间是否白天是否白天交通情况控制交通情况控制结束结束环境明暗控制环境明暗控制设置时间设置时间声光报警声光报警是是是模拟路灯控制系统测试与结果分析测试方法与结果环境明暗检测测试在定时功能稳定的前提下，将连接主控制器的光敏电阻置于正常光照阻值约为零点几千欧，灯不亮，当遮挡此光敏电阻阻值约为十几千欧以上，使其所在环境光线变暗时点亮，去掉遮挡时熄灭。用手遮住光敏电阻时，灯再次点亮，移开手时灯熄灭，此部分工作正常。交通情况测试物体从左向右运动，当到达点时正常点亮，当物体运动到点时熄灭点亮，当物体移动到时，熄灭物体从右向左移动，当到达点时点亮，当物体运动到点时熄灭点亮，当物体运动到时熄灭。此部分系统工作正常。路灯故障检测报警测试在其它切外部条件正常的情况下，当路灯在接收到信号后不能正常点亮或熄灭，则判定为故障，故障检测通过光敏电阻接受到光照情况来判断。当故障发生时，发出声光报警，同时液晶显示故障所在位置。在本次测试中，在切外部条模拟路灯控制系统模拟路灯控制系统,如果光线暗判断左右方向如果人从左边来如果有人开灯关灯模拟路灯控制系统故障,模拟路灯控制系统如果人从右边来如果有人开灯关灯故障模拟路灯控制系统件正常的情况下，两个灯同时发光，当用物体挡住任个光敏电阻光线，即假定个路灯故障时，电路能正常发出声光报警，并能正常显示故障所在位置。此故障检测系统正常。模拟路灯控制系统功率输出测试通过单片机的方式，实现了输出功率的可调。电压电流值通过单元电路面板监控。当脉宽在调整时，输出电流明显减小。从亮到暗电流从减到。测试结果分析本设计实现了题目所有的基本要求本设计采用的控制器资源有限，如果采用高级的控制芯片，我们会实现更多的控制功能，使系统更完善。考虑到作品的性价比，外观设计尚有不足之处，应该进步改进，使其更合理美观。除此之外，本设计增加的创新部分功能如下利用单片机与液晶屏实现主菜单和多级子菜单功能选择参数设定运行与实时监控等功能，实现对路灯模拟控制系统的综合控制。本系统设计中的显示部分，添加了全部路灯正常故障路灯数量显示。本设计采用便宜的硬件，硬件功能通过软件实现，元件数少，可靠性高，成本低廉，性价比高，功能满足设计要求。在发挥部分的输出功率控制中，采用单片机产生脉冲，控制三极管的通断，来实现题目的输出功率要求。避免了用电位器调节而带来的技术困难。模拟路灯控制系统总结本系统采用典型单片机芯片作为系统的，体现了极高的性价比。通过光敏电阻及时检测环境的变化，从而实现路灯的自动开关等障碍路灯的检测则采用在路灯处加装光敏电阻，当光敏电阻正常工作时检测不到光即认为该处路灯已故障通过光电传感器检测道路的交通状况，从而实现题目基本要求的第三部分功能。另外，友好的人机交换界面及功能键盘极大地方便了操作者使用本系统，并且可以跟不同的环境设定路灯的开关灯时间。本系统的主要特色是单片机之间采用直接，恒流源的输出功率控制采用方式。通过全面调试，系统各项性能指标都到达了题目要求