【正文】 3021打開驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，從而將雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，這樣就開啟了所要控制的照明燈。 DS1302由兩者中的較大者供電。對(duì) DS1302的每一次讀寫需 16個(gè)時(shí)鐘脈沖，前 8個(gè)脈沖輸入操作地址和讀寫命令。 DS1302與單片機(jī)的連接僅需要 3根線，即 SCLK、 I/O、 RST。分控制器系 統(tǒng)的硬件電路原理圖如圖 。 （ 3）看門狗定時(shí)器被清零， WDO維持高電平；當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時(shí)， CPU不能在 1． 6s內(nèi)給出“喂狗”信號(hào)， WDO跳變?yōu)榈碗娖?，由?MR端有一個(gè)內(nèi)部250mA的上拉電流， D導(dǎo)通 MR獲得有效低電平， RESET端輸出復(fù)位脈沖，單片機(jī)復(fù)位，看門狗定時(shí)器清零， WDO又恢復(fù)成高電平。 看門狗監(jiān)控電路的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 MAXIM 公司的低成本微處理器監(jiān)控芯片 MAX813L 構(gòu)成硬件狗，與 AT89C51 的接口電路如圖 所示。 LED 數(shù)碼顯示的接口設(shè)計(jì) 數(shù)碼顯示與驅(qū)動(dòng)電路由 74LS138 譯碼器、 7447 TTL BCD7 段高有效譯碼器 /驅(qū)動(dòng)器、 4 個(gè)數(shù)碼管以及 5 個(gè) A1015 三極管組成。本系統(tǒng)使用的是4 4 矩陣式鍵盤，第一行從左到右為 4，第二行為 8， 8 第三行為 0、開、關(guān)，第四行為增值、減值、定時(shí)、確認(rèn)。 系統(tǒng)性能指標(biāo)及技術(shù)要求 （ 1） 照明啟?？刂葡到y(tǒng) ① 全開 ② 全關(guān) ③ 單獨(dú)開 ④ 單獨(dú)關(guān) （ 2） 照明亮度控制系統(tǒng) 6 ① 全部亮度調(diào)節(jié) ② 單獨(dú)亮度調(diào)節(jié) （ 3） 定時(shí)控制系統(tǒng) ① 對(duì)全部照明燈進(jìn)行定時(shí)控制 ② 對(duì)每個(gè)照明燈進(jìn)行定時(shí)控制 3 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 主控制器的電路設(shè)計(jì) 主控制器采用 AT89C51 單片機(jī)作為微處理器， AT89C51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓 、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元。分控制器接收主控制器的發(fā)來的數(shù)據(jù)和命令，通過可控硅電路對(duì)照明燈具進(jìn)行開關(guān)、亮度控制，并且利用實(shí) 時(shí)時(shí)鐘芯片對(duì)照明燈具進(jìn)行定時(shí)開關(guān)控制。 4 主 控 制 器R S 4 8 5 接 口分 控 制 器R S 4 8 5 接 口分 控 制 器R S 4 8 5 接 口分 控 制 器R S 4 8 5 接 口R S 4 8 5 總 線 圖 有線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)也是由主控制器和分控制器兩部分組 成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由三部分 組成：（ 1）上位機(jī)系統(tǒng)；（ 2）下位機(jī)系統(tǒng)；（ 3）通信系統(tǒng)。硬件電路設(shè)計(jì)還包括輸入輸出接口設(shè)計(jì)，畫出詳細(xì)電路圖，標(biāo)出芯片的型號(hào)、器件參數(shù)值，根據(jù)電路圖在仿真機(jī)上進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不當(dāng)及時(shí)修改，最終達(dá)到設(shè)計(jì)目的。軟件設(shè)計(jì)部分，首先在總體設(shè)計(jì)中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計(jì)，擬定詳細(xì)的工作計(jì)劃；然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語(yǔ)言和工具，進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)等；最后是對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，達(dá)到所需功能要求。無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便、使用效率高，可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如，無線數(shù)據(jù)傳輸、無線數(shù)據(jù)采集、無線抄表、工業(yè)遙控、樓宇自動(dòng)化、高檔玩具等等。 RS23RS422 與 RS485 標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。目前，有多種接口標(biāo)準(zhǔn)可用于串行通信，最常用的接口有 RS23 RS42 RS485。 CPU 配上存放 程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、輸入 /輸出（ Input/Output， 簡(jiǎn)稱 I/O）接口電路以及外部設(shè)備即構(gòu)成單片機(jī)的硬件系 2 統(tǒng)。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計(jì)算機(jī)。 本系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制器的核心，其中上位機(jī)是以 AT89C51 為基礎(chǔ)，下位機(jī)是以 AT89C2051 為基礎(chǔ)，再連接外圍電路，通過現(xiàn)場(chǎng)總線 RS485 通信方式實(shí)現(xiàn)照明燈具的智能控制，也可以通過無線數(shù)傳模塊實(shí)現(xiàn)無線通信，從而達(dá)到照明燈具的智能控制。在樓宇的照明數(shù)量與質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面均有顯著的變化與提高，特別是隨著人民生活水平進(jìn)入小康水平，樓宇照明水平提高很快，追求人工照明光環(huán)境的舒適性、個(gè)性化、安全、節(jié)能等方面日見突出。對(duì)于軟件設(shè)計(jì)主要有主控制器、分控制器的有線通信程序設(shè)計(jì)與無線數(shù)字傳輸程序設(shè)計(jì)以及燈光控制、定時(shí)控制、鍵盤掃描與 LED 顯示等程序設(shè)計(jì)。 i 目 錄 摘要 ……………………………………………………………………………… I Abstract……………………………………………………………………… ..II 引言 …………………………………………………………………………… ...1 1 單片機(jī)及通信技術(shù) ………………………………………………………… ....1 單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù) ……………………………………………………… .1 有線通信技術(shù) …………………………………………………………… .2 無線數(shù)傳技術(shù) …………………………………………………………… .2 2 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架與性能 …………………………… 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) ………………………………………………………… .… 3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………… .3 系統(tǒng)性能指標(biāo)及技術(shù)要求 …………………………………………… .… 5 3 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) ……………………………… 6 主控制器的電路設(shè)計(jì) …… ……………………………………………… .6 鍵盤的接口設(shè)計(jì) …………………………………………………… .7 LED數(shù)碼顯示的接口設(shè)計(jì) ……………………………………… .… ..8 看門狗監(jiān)控電路的設(shè)計(jì) …………………………………………… .8 分控制器的電路設(shè)計(jì) …………………………………………………… .9 時(shí) 鐘 芯 片 的 接 口 設(shè)計(jì) ……………………… ……………………… .10 零 點(diǎn) 檢 測(cè) 與 可 控 硅 控 制 電 路 的 設(shè)計(jì) ……………………………… .11 RS485 通信電路的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 12 無線數(shù)傳電路的設(shè)計(jì) ………………………………………………… ...16 無線數(shù)傳電路的連接 …………………………………………… ...16 SRWF1模塊的特性 ………………………………… …………… ...17 4 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ………………………………… ..18 人機(jī)交互程序設(shè)計(jì) …………………………………………………… ...19 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… ...19 LED數(shù)碼顯示程序設(shè)計(jì) …………………………………………… .21 照明啟停控制程序設(shè)計(jì) ………………………………………… …… ...22 ii 全部啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì) ………………………………………… ...22 單獨(dú)啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì) ………………………………………… ...24 照明亮度控制程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… ...26 全部亮度控制程序設(shè)計(jì) ………………………………………… ...27 單獨(dú)亮度控制程序設(shè)計(jì) ………………………………………… ...27 照明定時(shí)控制程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… ...29 全部定時(shí)控制程序設(shè)計(jì) ………………………………………… ...29 單獨(dú)定時(shí)控制程序設(shè)計(jì) ………………………………………… ...30 RS485 通信程序設(shè)計(jì) …………………………………………………… 31 主機(jī)部分通信程序設(shè)計(jì) ………………………………………… ...33 從機(jī)部分通信程序設(shè)計(jì) ………………………………………… 34 無線數(shù)傳通信程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… ..35 5 實(shí)驗(yàn)及總結(jié) ………………………………………………………………… ..36 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………… .38 致 謝 ………………………………………………………………………… ...39 附 錄 ………………………………………………………………………… ...錯(cuò)誤 !未定義書簽。文中詳細(xì)地描述了控制電路的設(shè)計(jì)過程，包括：鍵盤與 LED 顯示電路、 RS485 通信電路、無線數(shù)傳電路、照明燈控制電路以及看門狗電路等。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)，有線通信，無線數(shù)傳，燈光亮度控制，定時(shí)控制 II The Control System for Lighting Based onSingle– chip Microputer Author： ***， Supervisor： *** （ Unit ***** Position Professor） Abstract The paper expatiates on the designing theories and implementation method of the control system for lighting by wired or wireless munications. The host controller of the control system for lighting is based on AT89C51 singlechip microputer, and the auxiliary ones are based on AT89C2051. The system can do many jobs, such as wired munication, wireless data transmitting, controlling and display. The paper describes the designing process of the circuit at length, including: keyboard and LED display circuit, RS485 munication circuit, wireless transmitting circuit, control circuit of lighting, watchdog circuit, etc. The designing of software mainly includes the several programming, such as wired munication, wireless data transmitting, lamplight controlling, timed controlling, keyboard scanning and LED displaying. The wired munication programming function is that through Masterslave munication method based on RS485 the host controller sends orders to the all auxiliary controllers or each one, including: turning on lighting, turning off lighting, regulating brightness of lighting, controlling timed lighting, etc. The wireless data transmitting programming function is that by wireless transmitter it realizes wireless controlling of the lighting, and achieves the functions identical to wired munication. Keywords: Singlechip microputer, Wired munication, Wireless data transmitting, controlling brightness of lighting, Timed controlling 1 引言 近十幾年來，隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，樓宇照明也相應(yīng)飛速發(fā)展。根據(jù)使用客戶的經(jīng)驗(yàn)，不僅使照明管理與設(shè)備維修簡(jiǎn)單及降低費(fèi)用外，還對(duì)環(huán)境 改善、提高工作效率都有著顯著的效果。因此一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。其中運(yùn)算器和控制器一般做在一個(gè)集成芯片上，統(tǒng)稱中央處理單元（ Central Processing Unit），簡(jiǎn)稱 CPU，是微機(jī)的核心部件。