正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能，其时序图如图3-6所示。
图3-6 ADC0832操作时序图
3.3.2 光敏电阻的介绍 （1）光敏电阻介绍
光敏电阻（photocell，注意：光电池是photovoltaic cell）又称光敏电阻器（photoresistor or light-dependent resistor，后者缩写为ldr）或光导管（photoconductor），常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
（2）基本特性及其土要参数
1>暗电阻、亮电阻
7
暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下，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“0LX”表示。
2>伏安特性
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。其变化特征如图3-7所示。
图3-7 a 光敏电阻的伏安特性 b 光敏电阻的光电特性图 c 光敏电阻的光谱特性
（3）光电特性
光敏电阻器在一定的外加电压下，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“100LX”表示。 3.3.3 光线强弱检测模块的硬件电路设计
在此设计中我们使用光敏电阻和ADC0832模数转换器相结合的方式来实现对环境明暗程度的检测。所选光敏电阻GMR1的亮电阻阻值在2K至10K之间变化，所以选择阻值为10K的电阻R8同光敏电阻串联连接形成分压电路。
环境明暗程度的检测的原理如下：当照射在光敏电阻上的光线亮度发生变化时，光敏电阻的阻值也随之相应的发生变化，其变化趋势为光线变强阻值减小，反之也成立，而ADC0832的通道0得到的电压值随光线的变强而减小，ADC0832将得到的电压信号转换成数字信号，并通过特定的操作送给单片机进行处理。如
图3-10 环境明暗检测模块电路
次便现对环境明暗程度信号的向模拟信号转换，最终向数字信号的转换，也就
8
使系统能对环境明暗程度信号间接的进行相应的分析并处理。具体电路如图3-10所示。
关于模数转换器的选择：
通常使用的模数转换器是ADC0809，它是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS逐次逼近式A/D转换器。另需接外部时钟才能正常工作，8路通道只取其一也造成了资源的浪费。同单片机通讯时使用的是并行的方式，这样也对单片机的端口占用很大。另外其体积也较大，价格也较ADC0832昂贵，这样也变相的增加的印制板电路制作和元器件采购的成本。综合考虑下，ADC0832的使用最合适。 3.4 路灯控制模块 3.4.1 继电器的概述
继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 3.4.2 PNP型三极管的概述
9015是一种常用的普通三极管。它是一种小电压,小电流,小信号的PNP型硅三 极管。其物理结构如下图3-11所示。其中引脚1为发射极，引脚2为基极，引脚3 为集电极。
图3-11 9015实物图
（1）特性
? 集电极-发射极电压-45V ? 集电极-基电压-50V ? 射极-基极电压-5V ? 集电极电流0.1A ? 耗散功率0.45W ? 结温150℃
? 特征频率平均300MHZ
9
? 放大倍数：A60~150、B100~300、C200~600、D400~1000 （2）主要用途
分开关应用和射频放大两大类。在此设计中主要应用于开关应用，选用的C型号的9015。
3.4.3 路灯控制模块的硬件电路设计
图3-12 路灯控制模块电路
如上图3-12所示，Q1为PNP性三极管9015；U2为继电器，型号为JQC-3F；H5为接线座；D2为续流二极管，型号为IN4001；D3为发光二极管。
设计思路：
9015的基极通过阻值为4.7K的电阻与AT89S52的P1.0相连。当该位置‘1’，也即为5V高电平时，发射极1同基极2之间没有电压差，此时9015处于断开状态。如此集电极没有电流通过，所以下面的继电器线圈和发光二极管D3不工作。当该位被拉至‘0’，也即0V低电平时，发射极1同基极2之间有电压值大约4.3V的电压差降，通过4.7K的电阻限流后，通过P1.0口的灌电流就很小，此电流也为基极电流。基极电流通过9015的放大后，是9015工作在饱和状态，集电极有足够大的电流可以驱动继电器的线圈工作，使U2的1和3引脚构成的常开触点闭合，1和2引脚构成的常闭触点断开。同时因为9015工作在饱和状态，发射极和集电极的电压降大约0.2V，集电极的电压约为4.8V，因此发光二极管串联一阻值为1K的电阻限流，使通过其电流为5mA左右而点亮。继电器中的线圈在关断的瞬间由于电磁感应现象的存在，会产生比原电压值大多倍的反向电压，如果没有续流二极管D2让关断瞬间保持原电流方向的电流构成回路，以消耗线圈中存储的电能，将会反向击穿9015从而可能造成器件损毁。这是不被允许的，所以加一耐压大于5V（IN4001耐压值为1000V）的续流二极管即可避免此类情况的发生，这样可以保证所设计系统安全稳定的运行。
10
4软件设计
本系统软件设计采用了目前广泛使用的MCS-51单片机高级语言keil-C51作为软件开发工具，它表达能力强、可移植性好、便于进行结构化程序设计可以直接操作计算机硬件，对速度要求不是很高的应用场合是一种十分理想的开发工具。
4.1 程序模块分类及功能 主程序部分：
主程序主要完成对系统资源的配置，各功能模块的调用以及外界信息的处理。
（1）LCD1602操作程序部分：
显示时间信息，控制状态信息以及工作状态。 （2）ADC0832操作程序部分：
对光信号进行采集，转化为电信号进而交给系统进行处理。 （3）DS1302操作程序部分：
通过键盘操作可完成对时间，运行状态路灯工作状态的调整。 （4）定时中断程序部分：
对时间进行计数，进而改变标志位，系统可通过标志位的改变就行各种运作。 （5）外部中断程序：
发生中断时，完成对某个标志字节改变，以便后续的操作通过判断标志字节的状态来决定进行相应的动作。 4.2 程序流程图
软件从某种程度上大体可分为主程序和中断服务程序两部分。主程序完成对运行环境的初始化和以一定的逻辑及方式对各个模块的程序进行调用，同时对某些系统硬件资源进行配置，从而达到预期的功能或目的。中断程序完成特定的某个功能。
如图4-1，4-2所示，分别为外部中断0、定时中断0和主程序流程图。S2、S3、S4和S5是功能按键，在调时状态下，S2为加1，S3为减1在手动模式下S2为开灯，S3为关灯。其中S4为外部中断0入口，也为功能切换键，按一次flag加1；flag为1时，每按一次S5循环切换手动和自动运行模式。flag为0时，退出并确认参数和功能设定。
11