【正文】 電子器件 ,2022,29(1):248250. [4].湯平波 .單片機系統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換技術(shù) .計算技術(shù)及自動化 [J],2022,15(4):7174. [5].王建華 .計算機控制 [M].北京：高等教育出版社 ,2022年 11月， 31116 [6].無線傳輸模組使用說明書 [7].趙海蘭，朱劍，趙祥偉 .DS1302實時顯示時間的原理與應(yīng)用 [J].電子技術(shù)， 2022,(1) [8].孫雪梅，范久臣 .實時時鐘芯片在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報，2022,7(2) [9].黃明 ,黃艷 .多功能數(shù)字鐘 電路的設(shè)計與制作 [J].機械與電子， 2022（ 27）： 7172. [10].孫安青編著 . AT89S51單片機實驗及實踐教程 [M] [11].侯伯亨，顧新． VHDI。 軟件的設(shè)計采用模塊化的程序設(shè)計 方法 ， 在主控板中 分為主程序部分、 按鍵采集模塊 、 NRF2401A 射頻通訊模塊 、 按鍵掃描 模塊等 ；在遙控器中分為主程序模塊， DS1302 時 鐘模塊， LCD1602 顯示模塊， NRF2401A 射頻通訊模塊 。然后調(diào)試 LCD1602 液晶屏，先將 LCD1602 的子程序加載，嘗試寫一些固定的字符， 成功顯示之后，即可調(diào)試 DS1302,將 DS1302 的時間寫入顯示緩存，讓 LCD將時間顯示出來。 經(jīng)調(diào)試，最終能正常工作，實現(xiàn)在自動狀態(tài)下，檢測光強 ，判斷開燈條件，檢測紅外，自動開燈以及人走延時的功能。之后對工程編譯，鏈接，生成 HEX 文件。建立完成后，左邊的工作欄會 如圖 318所示。 C51 已被完全集成到 uVision4 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。時間程序流程圖見圖 317所示。 DS1302與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類，一類是單個 RAM單元，共 31個，每個單元組態(tài)為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31個字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫）、 FFH（讀）。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0位至高位 7，數(shù)據(jù)讀寫時序 如 圖 316所示： 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 圖 316 數(shù)據(jù)讀寫時序 3） DS1302的寄存器 DS1302共有 12個寄存器，其中有 7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。 位 6 如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。如表 37所示。 表 35 命令字 指令名稱 控制信號 控制代碼 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 歸 HOME位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 輸入方式設(shè)制 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 顯示狀態(tài)設(shè)制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 無標(biāo)畫面滾動 0 0 0 0 0 1 S/C RL * * 功能設(shè)置 0 0 0 0 1 DL N F * * CGRAM地址設(shè)制 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 DDRAM地址設(shè)制 0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 讀 BF和 AC 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 23 寫數(shù)據(jù) 1 0 數(shù) 據(jù) 讀數(shù)據(jù) 1 1 數(shù) 據(jù) 2)寫命令字流程（如圖 314所示） 圖 314 LCD1602 寫命令字流程 圖 3)定義光標(biāo)位置 把顯示數(shù)據(jù)要某個位置，就是把顯示數(shù)據(jù)寫在相應(yīng)的 DDRAM 地址中， DDRAM 地址占 7 位。 1)命令字 表 35所示為命令字，其主要介紹了指令名稱、控制信號及控制代碼。同時 可以保持一段時間，從而實現(xiàn)讀狀態(tài)字的功能。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 圖 311 單片機讀取數(shù)據(jù)流程 單片機從 nRF20401A 讀取數(shù)據(jù)的時序如圖 312所示。可設(shè)為 O、 8或 6位。 CSCEC LKD A T AP W R _U PM S B L S B 圖 38 單片機向 nRF2401A 發(fā)送數(shù)據(jù)時序圖 圖 39 單片機向 nRF2401A 發(fā)送數(shù)據(jù)格式 An~A0為接收機地址，不超過 40位，通過更換地址，可以向多個 nRF2401A 模塊發(fā)送數(shù)據(jù)； Dk~D0 為待發(fā)送的數(shù)據(jù)。在第一次配置操作結(jié)束后，只有最后兩個字節(jié)的命令字可以被更改，前 16個字節(jié)的修改無效，如果需要修改前 16個字節(jié)的命令字（如果通道接收地址，接收數(shù)據(jù)長度等），則需要掉電（ PWRUP置低）后重新上電（ PWRUP置高），才能對芯片進(jìn)行徹底初始化操作。nRF2401A共有 18Byte(144bit)的命令字。其流程框圖如圖 34所示。若定時器 0與定時器 1 同時被占用，則調(diào)用手動編寫的延時定時器程序，由于該程序段比較占用單片機，會影響到系統(tǒng)整體的運行速度，所及將其優(yōu)先級放在最后。 由于每次計時器計時長度有限約 10ms（方便計算），不能達(dá)到系統(tǒng)要求，在使用時，設(shè)定了一個時間次數(shù)變量 TIME，讓其循環(huán) 100次即可延時 1S，如需時間改變，改變 TIME值即可。 通過 TMOD將單片機內(nèi)部定時器 0與定時器 1的工作方式選方式一。繼電器輸出模塊會通過管腳電平變化改變繼電器線圈電流，控制線圈吸合或者斷開，從而控制房間燈光的開關(guān)。 圖 218 焊接完畢的電路板 第三章 程序的設(shè)計實現(xiàn) 系統(tǒng)整體程序框架 本設(shè)計整體工作主要由單片機程序控制實現(xiàn)，其工作過程為：電路啟動初始化，電路功能選擇， 通訊握手，讀取信號，顯示信號， 輸出選擇并確定輸出，單片機采集 外部光強和紅外信號 等，程序整體框架如圖 31所示。注意，溫度過高可能會使覆銅板銅皮翹起，溫度太低會使碳粉吸附不牢固。在右邊會出現(xiàn)工作空間，單機右鍵→new→選擇 Schematic Document，這樣就新建了一個電氣原理圖 (如圖 216)，修改原理圖名稱，然后進(jìn)入原理圖，繪制需要的電氣圖。 在本設(shè)計中由于按鍵不是太多，故采用獨立按鍵法，這樣可以減小編程的難度，圖215為本設(shè)計的按鍵接線圖。 2） AMS1084 由于單片機、 LCD、 DS1302 使用電壓為 +5V 直流電，而 NRF2401A 射頻使用電壓為+~+，所以需要將 5V的直流電變壓成 為 NRF2401A射頻芯 片供電，其接線圖如圖 214所示 圖 214 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 按鍵指示電路及實現(xiàn) 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，按鍵主要有兩種形式： 獨立按鍵； 矩陣編碼鍵盤。電路中 Ci 的作用是消除輸入連線較長時其電感效應(yīng)引起的自激振蕩，減小紋波電壓，取值范圍在 F～ 1μ F之間，本文 Ci選用 F；在輸出端接電容 Co是用于消除電路高頻噪聲，改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，一般取 F左右，本文Co 即選用 F。 在 該系統(tǒng) 中， VCC2 用 LM7805提供的 +5V電壓供電， VCC1備用電源使用的是紐扣電池CR2022，提供的電 壓是 +3V。 DS1302 是 DS1202的升級產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 時鐘芯片 DS1302 DS1302 是美國 DALLAS公司推出 地 一種高性能、低功耗、帶 RAM的實時時鐘電路，它能 對年、月、日、周 、 時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補償功能 。 第 2腳 VCC接 +5V 第 3腳 VEE背光對比度調(diào)整端 第 4腳 RS寄存器選擇端 第 5腳 RW讀寫信號線 第 6腳 E 使能端 第 7~14腳 D0~D7八位雙向數(shù)據(jù)線 第 1516腳 15腳背光正極 ， 16腳背光負(fù)極 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 在設(shè)計中，我們將 VCC和 VSS分別接電源 +5V 和地，為 LCD1602供電，在 VEE端接了一個 20K的變阻器到 +5V 電源，通過調(diào)整變阻器的阻值來調(diào)整 LCD1602的對比度，當(dāng)電壓越高時對比度越弱，反之越強?？傠娐吩韴D如圖 212 所示。并且 VEE外接一個電位器，控制背光亮度。 圖 211 MAX232周邊電路 在 該系統(tǒng) 中， MAX232 分別連接著 RS232串口和單片機的 TXD,RXD位，使用的是通道 1，收發(fā)模式 1 1 0 配置模式 1 0 1 空閑模式 1 0 0 關(guān)機模式 0 X X 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 即使用的輸入輸出的管腳是 T1_OUT,T1_IN,R1_OUT,R1_IN。由 1 1 1 14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。 圖 29 外圍電路 圖 210 MAX232 基于 MAX232 與 PC 通訊 MAX232是一種把電腦的串行口 rs232信號電平（ 10 ， +10v）轉(zhuǎn)換為單片機所用到的TTL信號點平（ 0 ， +5）的芯片 , 使用 +5v單電源供電 ,MAX232共 16跟引腳，第一部分是電荷泵電路。 工作模式 PWR_UP CE CS 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 nRF2401A工作模式如表 22所示： 表 22 nRF2401A工作模式 該系統(tǒng)是用的是通道一，所以單片機接口只需接入PWR_UP， CE,CS， CLK1四個控制位和數(shù)據(jù)位 DATA1。芯片上電后 ,STC89C52通過接 口 將配置數(shù)據(jù)送入芯片，設(shè)置收發(fā)模式、收發(fā)頻率、接收地址、發(fā)射功率、 CRC校驗和的長度、有效數(shù)據(jù)的長度等。該芯片具有接收靈敏度高、外圍電路少、發(fā)射功率低、傳輸速率高、低功耗等優(yōu)點。 74HC244是一個三態(tài)緩沖器，作為單片機輸出緩 沖作用。 （如圖 27 所示） ULN2022是高耐壓、大電流復(fù)合晶體 管陣列，由七個硅 NPN 復(fù)合晶體管組成 （圖 26） 。感應(yīng)距離 7m，工作 溫度 15~+70℃。 在光照下，其阻值迅速下降， 三極管 9014的基極電壓升高，三極管導(dǎo)通，輸出信號由高變低。 CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 TXD 和 RXD兩個管腳分別接 MAX232 芯片的 R1_OUT 和 T1_IN 位，作為單片機與 PC 通訊的接口。 主控板電路設(shè)計 電路設(shè)計我用的是 protel99 繪制。在遙控器上，把接收來的狀態(tài)信號，將其通過 LCD1602 顯示屏顯示出來。 第四 章： 調(diào)試 結(jié)果 。不但實現(xiàn)了下位機對燈光的自動控制、實時監(jiān)測與遙控器的通訊，還在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對時間的顯示，操作系統(tǒng)的簡便化 ，讓系統(tǒng)更容易被用戶使用 。 通過測試，系統(tǒng)穩(wěn)定，能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化自動進(jìn)行開關(guān)的控制。管理好家庭燈光照明系統(tǒng)，不僅能減少電能的巨大浪費，優(yōu)化我們的生活方式和居住環(huán)境，還能為我們提供優(yōu)質(zhì)、舒適、安全的生活空間。新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 目 錄 第一章 前言 ................................................. 錯誤 !未定義書簽。而中國是一個人口大國，家庭是其中最基本 的一個組成單元，家庭照明占我國電能消耗的一大部分。 遙控器包括單片機控制模塊、無線射頻模塊、鍵盤模塊、顯示器模塊。 （合并） 論文的主要內(nèi) 容及結(jié)構(gòu)安排 鑒于無線通訊與燈光智能系統(tǒng)的重要意義及單片機在該系統(tǒng)中的獨特優(yōu)勢，本論文選擇以單片機為核心，以紅外感應(yīng)與光強感應(yīng)為被測量，開關(guān)按鈕可切換狀態(tài)，設(shè)計了智能燈光系統(tǒng)。 第三章： 主控板和遙控器的程序設(shè)計 。主控板通過無線射頻模塊與遙控器通訊，給遙控器傳送各個房間的狀態(tài)信息，并且接收遙控器發(fā)來的控制信號。 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機選用的是 STC89C52，光強檢測模塊采用光敏電阻實現(xiàn)，紅外檢測模塊采用HCSR501 人體紅外感應(yīng)模塊 ， RS232通訊模塊采用 MAX232對信號轉(zhuǎn)換，無線射頻模塊采用 nRF2401A 模塊， 顯示屏使用 LCD1602，時鐘芯片使用 DS1302，鍵盤使用可復(fù)位按鍵開關(guān)。 P2口我將其分