基于单片机声光控智能路灯系统仿真设计

**单片机设计介绍， 基于单片机声光控智能路灯系统仿真设计

一 概要

  基于单片机的声光控智能路灯系统是一种利用单片机技术实现智能控制的路灯系统。它通过感知环境音量和光照强度，自动调节路灯的亮度和开关状态，以提高能源利用效率和道路安全性。

在仿真设计中，可以采用虚拟环境和电路仿真软件来模拟和验证系统的功能和性能。

首先，通过使用虚拟环境软件，可以创建一个模拟的道路场景。这个场景包括道路，路灯，以及自然光照和环境声音的变化。通过调整虚拟环境中的光照和声音参数，可以模拟不同光照强度和音量条件下的路灯行为。

其次，利用电路仿真软件，可以设计和模拟单片机的控制逻辑及其与其他电路元件的交互。根据系统需求，可以选择适当的单片机型号并设计相应的电路原理图和PCB布局。然后，在仿真软件中，可以模拟输入光照强度和声音信号，观察路灯的响应情况，例如自动调节亮度和开关状态。

在仿真过程中，可以对各个组成部分进行调试和优化，以确保系统的稳定性和可靠性。同时，还可以测试不同场景下系统的性能和响应速度，例如当光照强度迅速变化或环境声音突然增大时，系统的控制是否能够及时反应。

总结起来，基于单片机声光控智能路灯系统的仿真设计可以通过虚拟环境和电路仿真软件来模拟和验证系统的功能和性能，以指导实际系统的设计和开发。

二、功能设计

基于单片机声光控智能路灯系统仿真设计，本设计完整的实现了双控（光控和声控路灯）仿真设计。光控优先级最大，当有光时灯熄灭（无论有无声音），当无光时（有声音则亮，无声音时则灭）。包含的电路有电源电路，灯电路，显示电路，光控电路，声控电路等。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25