通信工程方向综合设计
晶振 电路 光敏 输入 单 片 机 主 要 程 序 图2-1 系统框图
数码管 显示输出 LED灯 亮灭输出
2.3 方案设计与论证
路灯是城市照明工程的主要组成部分，在夜晚，路灯的照明起到非常重要
的作用。但是路灯在起着重要作用的同时，也在消耗着大量的能源。为了节约能源，路灯控制系统需要采取一定的节能措施，比如说在没有人和车经过时自动关闭路灯，就可以收到明显的节能效果。因而，方便和节能就是本设计的要点。
方案一：采用简单逻辑电路组合成控制系统。可以就系统的各个部分在系统工作时的状态画出时序图，转化为真值表进行逻辑运算，设计出逻辑电路来控制系统的运行。此方案由纯硬件实现，设计复杂，系统庞大，多级门电路的串联造成的时延对系统的稳定产生不利的影响，而且难以对数据进行复杂的处理。
方案二：以单片机控制系统为主，辅以少量的必要的逻辑电路。可以利用有限的控制线和数据/地址总线，简化系统的硬件设计，并充分发挥数量不多的数字逻辑器件的作用，实现了整个题目的基本要求部分。同时可以用软件实现系统的功能和对数据进行各种后期处理，改善人机界面。
综合考虑，本设计采用方案二，采用STC89C51单片机控制系统的运行。
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3 主要电路模块的实现
3.1 光敏电阻感应模块与AD/DA转换模块
所谓的AD/DA转换就是模数/数模转换，该设计中我们涉及到的是ADC（模数转换）。
PCF8591是具有IIC总线接口的8位A/D及D/A的转换器，具有4路A/D输入、1路A/D输出。 其引脚：
1、ANI0~ANI3为模拟信号输入端，不用时接地。 2、SDA为IIC总线数据输入输出端 3、SCL为IIC总线时钟输入端 4、 VREF为基准电压输入端
其原理为：光敏电阻通过感应外界的光线强度获得数据，通过PCF8591的ANI0端口（数据输入端口）输入数据，进行ADC（模数转换）将感应数据转换成数字数据。
AD/DA模块和光敏电阻感应模块仿真图如下：
图3-1 AD/DA转换模块与光敏电阻感应模块
3.2 IIC总线模块
随着大规模集成电路技术的发展，一个系统所需要的组件越来越多，所以各组成部分之间便需要总线来实现组件之间数据的传输、控制。而IIC总线具有简
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单、有效、高性能优点。可以大大简化系统的硬件设计。因此得到广泛应用。
因为AT24C02拥有存储芯片，且可重复擦除数百万次和重复读写的能力。因此在这里我们便采用AT24C02来实现IIC总线的EEPROM功能。 用它来存储数据并控制数据的输出与接收，实现IIC总线的双向串口通信功能。 其引脚：
1、SDA为串行数据输入输出端，是一个双向漏极开路结构的引脚，这里作为IIC总线数据输入输出端。
2、SCL为串行移位时钟控制端，这里作为IIC总线时钟输入。写入数据时，上升沿有效；读出数据时，下降沿有效。 IIC总线仿真图如下：
图3-2 IIC总线模块
3.3 LED灯与数码管显示模块
这里我们应用了74HC573，它包含八路D型透明锁存器。适用于面向总线的三态输出。所有锁存器共用一个锁存使能（LE）端和一个输出使能（OE）端。
利用74HC573的锁存功能，使其LE端口接单片机。利用单片机编程控制锁存数据的输入延迟时间，以此来达到控制LED灯亮与灭和七段数码管显示数值的稳定。使得LED灯和七段数码管不会一直亮灭亮灭的闪。 其引脚：
1、当LE为高电平时，数据从Dn输入到锁存器；
2、当LE为低电平时，锁存器存储D输入上的信息一段就绪时间直到LE的下降沿来临。
3、当OE为低电平时，8个锁存器的内容可被正常输出；
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4、当OE为高电平时，输出进入高阻态。 LED灯模块和七段数码管模块仿真图如下：
图3-3 七段数码管显示模块
图3-4 LED灯显示模块
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3.4 单片机最小系统模块
最小系统是51单片机的最基本的组成部分，51单片机的引脚虽然只有四十，但它有很多的扩展功能，根据相应的课题设计要求可以设计相应的外围电路。编写出相应的控制程序便可以跟外围电路很好的组合成功能复杂的系统。 其引脚：
1、18，19脚为单片机的晶振引脚；外接11.0592MHz的晶振，晶振外围还有2个22pF的起振电容，可以使单片机更好的起振。
2、9脚为单片机的复位引脚；当复位引脚出现连续两个机器周期的高点平时，单片机复位。
3、31引脚为/EA引脚；当/EA接高电平时读取内部储存数据，当内部存储器读取完成后，单片机自动读取外部存储器；当/EA接低电平是，单片机只读取外部存储器，
单片机仿真图如下：
图3-5 单片机最小系统模块
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