节约能源法》，节能已经是法律上的规定，节能减排是我国重要国策之一。北京2008年奥运场馆建设，在“科技奥运，人文奥运，绿色奥运”三大理念的基础上，又提出“勤俭办奥运”的方针，充分体现政府节能，节约的决心！国家发改委提出了“电机系统节能工程”、“建筑节能工程”、“绿色照明工程”等十大重点节能工程，通过这十大工程，“十一五”期间将实现节约2.4亿吨标准煤的目标。2006年1月将实行国家建设部颁布的“民用建筑节能管理规定”，2005年7月1日开始实施的“公共建筑节能设计标准”GB50189—2005要求全年的总能耗（采暖，通风，空气调节和照明）减少50%。广大电气技术工作者只有认认真真研究节约电能的理论和技术，开发出优良的节电产品并应用于实际，才能从根本上贯彻国家规定的各项节能法规，造福于社会。
照明节能意义重大，我国照明耗电大体占全国总发电量10%～12%，据资料报道，目前城市照明（指景观照明和功能照明的统称），年用电量约占全国总发电量的4%～5%。照明节能主要从三个方面入手：选用高效节能的电光源和灯具；选用高品质电子镇流器或节能型电感镇流器；配置适宜，先进照明控制装置。目前我国城市公共照明每年开支达数百亿元。应积极推广采用国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术：即智能光源降压——稳压——调光技术。它的技术思想为：在繁忙时段，控制路灯保持较强的照度，午夜时分，自动调光；后半夜车稀人少时，控制路灯保持较低的照度的照明。在美国、德国此类技术得到了政府大力扶持和推广，节电率高于30%。我国已有独立自主知识产权的这方面技术产品如哈工大楼宇自动化研究所研制的“金卤灯调压调光系统”，在城市道路照明应用中运行效果优良[1]。
虽然我国能源总储量很高，但由于我国人口众多，所以人均储量很少，单位产值的能耗是发达国家的3-9倍。能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键性问题。从环境和自然资源角度出发，能源问题也是我国长期可持续发展 战略中一个关键因素。此外，能源问题不仅关系经济发展和环境生态，在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。鉴于能源问题的重要性，我国在绿色照明工程新闻发布，绿色照明工程未来五年问将在公用设旅、 宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯，节约用电290亿度。上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3 至4元的方式进行推广。从普通白炽灯到高效节能灯，使我国的电光源产品结构逐步向节电型转[2]。
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目前，随着经济的快速发展，能源短缺问题日益尖锐，已经成为一个国家经济发展的巨大阻力，尤其现今越来越倡导低碳生活，节约能源已经成为一种全球共同认识，而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内，校园夜晚灯火通明，但是灯下却没有一个人，这不仅造成了严重的资源浪费。本文所研究的校园路灯控制系统就可以很好地实现节约能源的作用[3]。
1.2 校园智能控制系统研究的内容与目的
1.2.1 研究内容
随着电子器件的智能化越来越快，其内部的智能控制芯片功能也越来强，本系统是以单片机STC89C51为控制中心，检测装置为光敏电、体红外热释电传感器的智能控制系统，控制部分是以低压直流电5V作为电源，通过控制继电器来控制路灯的通断，当硬件部分搭建合理正确后，本系统以keil软件编写C语言程序来实现各功能，当总体设计好之后在进行调试，最终确定所研究的方案及设计。
1.2.1 智能控制系统的研究目标
对于当前校园路灯情况有较深的了解之后，分析了校园路灯具体需要实现的功能，然后设计出对应的电路图以及仿真图，基于此，再来开展其硬件和软件部分。研究的校园智能控制系统能基于现有的校园控制系统而改造，成本低，因此能实现校园照明系统的人性化智能管理，提高用电效率；实现自动化控制，同时兼顾节能安全的思想，通过不断的改进，最终达到可靠性、安全性、自动性的目标[4]。
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2 校园路灯智能控制系统的总体设计方案
2.1 系统方案设计总体框图
系统控制单元是以单片机模块为控制核心，其它外围电路主要包括：硬件时钟模块、系统供电模块、环境光模块、人体存在传感器模块、复位模块、继电器外围模块，设计的系统总框图如图2-1所示。
晶振电路 人体感应模块 复位电路 单 片 机 LED指示模块 光敏模块 继电器模块
外围电路模块 图2-1 校园路灯控制系统总体框图
复位电路由10uF与10K电阻构成，目的是当单片机出现错误时恢复到初始状态；LED指示模块是显示各检测及检测模块的工作状态；继电器模块是通过继电器来模拟控制三个区域的路灯，在检测模块中，光敏模块的优先级高于人体感应模块，当光敏模块检测到天黑之后，人体感应模块检测到人通过时，路灯才发光。且光敏模块中的光敏电阻应安装在路灯的上方，不受路灯灯光的影响。
2.2 校园路灯控制系统中主要器件简述
2.2.1 STC89C52单片机
STC89C52单片机引脚图如图2-2所示。 各管脚的作用及功能：
脚1-8：P1口输入输出口，用于与外界通信，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。同时在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
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T2/P1.0T2EX/P1.1P1.2P1.3P1.41 402 393 38VCCP0.0/AD0P0.1/AD14 375 366 35P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5STC89C52RCP1.5P1.6P1.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.37 348 339 3210 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 21P036/AD6P0.7/AD7EAALE/PROGPSENP207/A15P206/A14T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7P205/A13P2.4/A12P2.3/A11XTAL2XTAL1P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8VSS 图2-2 STC89C52引脚图
脚9：为复位端，高电平有效。宽度在24个时钟周期以上，使单片机复位。 脚10-17：为P3输入输出口，P3.0/RXD为串行输入口，P3.1/TXD为串行输出口，P3.2 /INT0为外部中断0，P3.3 /INT1为外部中断1，P3.4 T0为记时器0外部输入，P3.5/T1为记时器1外部输入口，P3.6 /WR为外部数据存储器写选通，P3.7 /RD为外部数据存储器读选通，另外P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
脚20：此管脚为电源接地公共端。
脚21-28：这一系列的管脚为P2输入输出口， P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
脚29：片外ROM选通信号，低电平有效。
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脚30：地址锁存信号输出端/EPROM编程脉冲输入端。 脚31：内/外部ROM选择端。 脚32-39：为P0输入输出口。
脚40：为电源电压端口，接+5V直流电源[5]。
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用了MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具有的功能。在单块芯片上，具有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。AT89C52的最高工作频率35MHz，另外有6T/12T可选。
同时对比AT89C52单片机程序可以发现，STC89C52所具有的大多数功能，AT89C52不能实现，比如：
（1）STC单片机执行指令的速度大约是AT的2-30倍，另外在对时序有严格要求的模块中，使用STC89C52要延时加长，以免出现不必要的错误。
（2）在调试过程中，频繁的插拔单片机是对单片机巨大的伤害，最主要的伤害表现在引脚上面，此方面STC表现得很优异，STC单片机支持在线写入，只需要利用USB转串口就能输入在线程序，不需要拔出单片机。
（3）STC的工作电压是3-5V，而AT单片机低于4.5V时就不能工作了，这对于稳压方面的要求甚高，所以STC对环境要求较低。
2.2.2 校园路灯控制系统中的传感器
2.2.2.1 光敏电阻
其主要原理如下：
光敏电阻又称光敏电阻器或光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫
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校园路灯智能控制系统的设计与实现
