模拟路灯控制系统采用P89V51单片机作为控制芯片，每盏路灯配置一个单元控制模块，分别对每盏路灯单独控制，支路控制器采用485通信对单元模块控制。
外围设备有人机交互模块，光学传感器接收转换模块，数据存储模块，AD(DA)转换模块，时钟控制模块，光电传感模块，报警装置，以及恒流源LED驱动控制模块，实现系统的智能化控制。系统原理框图如下图所示。
路灯系统程序总体框图如下图所示。
一、元器件选择
1．主控单片机P89V51
P89V51RD2是Philips公司生产的一款51系列微控制器，包含64KB Flash和1024字节的数据RAM。选择P89V51解决了程序容量和在线编程的问题，而且他内置可编程看门狗定时器(wdt)，提高了系统的稳定性和可靠性。他具有低功耗模式，可在系统正常工作的情况下，减轻单片机的负担，不仅节能，而且增加系统寿命。
2．时钟控制模块
该模块采用DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，采用三线接口与CPU进行同步通信，内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器，增加了主电源/后背电源双电源引脚，如下图所示。
3．数据存储模块
此电路为24LC16B数据存储器的典型应用电路，24LC16816K bit的数据存储器，如下图所示。
4．人一机界面模块
单片机应用系统的人机对话是应用系统与人之间的信息传递渠道。包括人对应系统的状态干预与数据输入以及应用系统向人报告运行状态与运行结果。
本系统采用LCD液晶显示，8个按键的独立键盘操作，键值分别对应了系统的各个状态和对系统的设定和操作，具有很好的直观可视性，提高了系统的可操作性。电路如下图所示。
5．光学传感模块
此部分采用比较灵敏的光敏电阻作为光学传感器件，其亮阻为5kΩ左右，暗阻值100kΩ左右。将它与一个100k电位器相连，通过分压，调节光敏电阻压降，从而控制VO端的模拟输入电压，传入A/D转换器中，进行处理。A/D转换器为TLC1549，如下图所示。
6．声光报警模块
系统设置了报警装置，当系统检测到系统内部出现错误的时候，会自动跳入错误状态，显示屏显示系统内部具体出错位置（若是检测到有路灯坏了，则显示坏灯编号），并且蜂鸣器报警、报警灯闪烁。
7．单元模块
路灯单元模块采用89C51作为控制器，恒流源驱动1Wled发光二极管，AD/DA采集并转换数据，光电传感器采集路面情况。
(1)光电传感模块
光电传感的设置，是为检测路面环境，控制路灯的亮暗程度。提高电能的利用率。
(2)RS-485通信
主控单片机与单元单片机之间采用RS-485的串行通信方式支持1500m的通信距离，数字通信，信号在传输过程中抗干扰能力强，使系统可投入实际电路系统运行，实用性强。此模块电路如下图所示。
(3)恒流源驱动大功率LED模块
系统采用1Wled作为控制光源，它的节能性使它逐步代替传统路灯的光源成为现代化路灯的发展方向。要驱动单片机输出的电压电流都无法驱动大功率LED达到它的额定功率，所以我们搭建了一个程控恒流源，来驱动大功率LED发光，并且可以通过控制它的电压来控制它的亮度，电路如下图所示。
二、调试
整机焊接完毕，首先对硬件进行检查，连线有无错误，再逐步对各模块进行调试。首先对主控单元进行调试，载入键盘程序、时钟和液晶模块程序，显示正常，但不能调整时间，调整程序后工作正常，但是键盘不灵敏，经过反复查找发现由于传输线过长，影响信号传输质量。调整传输线的距离变短，此问题解决。添加存储模块程序，工作正常。调整受控单元板，载入AD/DA、传感器控制程序，经测试演示状态不正常，反复修改程序，问题得到解决。
用串口调试精灵分别对主控和受控单元板进行通讯调试，通讯正常。整体调试，发现调光功能不稳定，是AD芯片损坏导致传输数据不正常，从而影响了调光，更换后调光正常。最后进行整体测试，经过程序的完善，独立控制每支灯的开关时间，根据交通情况调节亮灯状态，声光报警及调光功能均能实现。但是，调光精度不够，经程序的细化和算法的变化基本达到要求。
