【正文】 3021打開驅(qū)動雙向可控硅，從而將雙向可控硅觸發(fā)導通，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 DS1302的每一次讀寫需 16個時鐘脈沖，前 8個脈沖輸入操作地址和讀寫命令。 DS1302與單片機的連接僅需要 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）看門狗定時器被清零， WDO維持高電平；當程序跑飛或死機時， CPU不能在 1． 6s內(nèi)給出“喂狗”信號， WDO跳變?yōu)榈碗娖?，由?MR端有一個內(nèi)部250mA的上拉電流， D導通 MR獲得有效低電平， RESET端輸出復位脈沖，單片機復位，看門狗定時器清零， WDO又恢復成高電平。 看門狗監(jiān)控電路的設(shè)計 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 數(shù)碼顯示與驅(qū)動電路由 74LS138 譯碼器、 7447 TTL BCD7 段高有效譯碼器 /驅(qū)動器、 4 個數(shù)碼管以及 5 個 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、確認。 系統(tǒng)性能指標及技術(shù)要求 （ 1） 照明啟?？刂葡到y(tǒng) ① 全開 ② 全關(guān) ③ 單獨開 ④ 單獨關(guān) （ 2） 照明亮度控制系統(tǒng) 6 ① 全部亮度調(diào)節(jié) ② 單獨亮度調(diào)節(jié) （ 3） 定時控制系統(tǒng) ① 對全部照明燈進行定時控制 ② 對每個照明燈進行定時控制 3 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 主控制器的電路設(shè)計 主控制器采用 AT89C51 單片機作為微處理器， AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓 、高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元。分控制器接收主控制器的發(fā)來的數(shù)據(jù)和命令，通過可控硅電路對照明燈具進行開關(guān)、亮度控制，并且利用實 時時鐘芯片對照明燈具進行定時開關(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）上位機系統(tǒng)；（ 2）下位機系統(tǒng)；（ 3）通信系統(tǒng)。硬件電路設(shè)計還包括輸入輸出接口設(shè)計，畫出詳細電路圖，標出芯片的型號、器件參數(shù)值，根據(jù)電路圖在仿真機上進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計不當及時修改，最終達到設(shè)計目的。軟件設(shè)計部分，首先在總體設(shè)計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設(shè)計，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和工具，進行代碼設(shè)計等；最后是對軟件進行調(diào)試、測試，達到所需功能要求。無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)安裝簡便、使用效率高，可應(yīng)用于各個領(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、樓宇自動化、高檔玩具等等。 RS23RS422 與 RS485 標準只對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，有多種接口標準可用于串行通信，最常用的接口有 RS23 RS42 RS485。 CPU 配上存放 程序和數(shù)據(jù)的存儲器、輸入 /輸出（ Input/Output， 簡稱 I/O）接口電路以及外部設(shè)備即構(gòu)成單片機的硬件系 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算機。 本系統(tǒng)是以單片機為控制器的核心，其中上位機是以 AT89C51 為基礎(chǔ)，下位機是以 AT89C2051 為基礎(chǔ)，再連接外圍電路，通過現(xiàn)場總線 RS485 通信方式實現(xiàn)照明燈具的智能控制，也可以通過無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)無線通信，從而達到照明燈具的智能控制。在樓宇的照明數(shù)量與質(zhì)量兩個方面均有顯著的變化與提高，特別是隨著人民生活水平進入小康水平，樓宇照明水平提高很快，追求人工照明光環(huán)境的舒適性、個性化、安全、節(jié)能等方面日見突出。對于軟件設(shè)計主要有主控制器、分控制器的有線通信程序設(shè)計與無線數(shù)字傳輸程序設(shè)計以及燈光控制、定時控制、鍵盤掃描與 LED 顯示等程序設(shè)計。 i 目 錄 摘要 ……………………………………………………………………………… I Abstract……………………………………………………………………… ..II 引言 …………………………………………………………………………… ...1 1 單片機及通信技術(shù) ………………………………………………………… ....1 單片機的應(yīng)用技術(shù) ……………………………………………………… .1 有線通信技術(shù) …………………………………………………………… .2 無線數(shù)傳技術(shù) …………………………………………………………… .2 2 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計框架與性能 …………………………… 3 系統(tǒng)設(shè)計要點 ………………………………………………………… .… 3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………… .3 系統(tǒng)性能指標及技術(shù)要求 …………………………………………… .… 5 3 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 ……………………………… 6 主控制器的電路設(shè)計 …… ……………………………………………… .6 鍵盤的接口設(shè)計 …………………………………………………… .7 LED數(shù)碼顯示的接口設(shè)計 ……………………………………… .… ..8 看門狗監(jiān)控電路的設(shè)計 …………………………………………… .8 分控制器的電路設(shè)計 …………………………………………………… .9 時 鐘 芯 片 的 接 口 設(shè)計 ……………………… ……………………… .10 零 點 檢 測 與 可 控 硅 控 制 電 路 的 設(shè)計 ……………………………… .11 RS485 通信電路的設(shè)計 ………………………………………………… 12 無線數(shù)傳電路的設(shè)計 ………………………………………………… ...16 無線數(shù)傳電路的連接 …………………………………………… ...16 SRWF1模塊的特性 ………………………………… …………… ...17 4 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ………………………………… ..18 人機交互程序設(shè)計 …………………………………………………… ...19 鍵盤掃描程序設(shè)計 ……………………………………………… ...19 LED數(shù)碼顯示程序設(shè)計 …………………………………………… .21 照明啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 ………………………………………… …… ...22 ii 全部啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 ………………………………………… ...22 單獨啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 ………………………………………… ...24 照明亮度控制程序設(shè)計 ……………………………………………… ...26 全部亮度控制程序設(shè)計 ………………………………………… ...27 單獨亮度控制程序設(shè)計 ………………………………………… ...27 照明定時控制程序設(shè)計 ……………………………………………… ...29 全部定時控制程序設(shè)計 ………………………………………… ...29 單獨定時控制程序設(shè)計 ………………………………………… ...30 RS485 通信程序設(shè)計 …………………………………………………… 31 主機部分通信程序設(shè)計 ………………………………………… ...33 從機部分通信程序設(shè)計 ………………………………………… 34 無線數(shù)傳通信程序設(shè)計 ……………………………………………… ..35 5 實驗及總結(jié) ………………………………………………………………… ..36 參考文獻 ……………………………………………………………………… .38 致 謝 ………………………………………………………………………… ...39 附 錄 ………………………………………………………………………… ...錯誤 !未定義書簽。文中詳細地描述了控制電路的設(shè)計過程，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，有線通信，無線數(shù)傳，燈光亮度控制，定時控制 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，不僅使照明管理與設(shè)備維修簡單及降低費用外，還對環(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)成了一臺計算機。其中運算器和控制器一般做在一個集成芯片上，統(tǒng)稱中央處理單元（ Central Processing Unit），簡稱 CPU，是微機的核心部件。