【正文】 主機向從機發(fā)送廣播地址信息時，廣播地址為 00H，所有分機都接收到廣播地址信息，然后進入正常通信狀態(tài)，清除 SM2位，開始接收主機發(fā)送來的 命令。 在這個多機系統(tǒng)中采用的是主從式通信方式，主機即主控制器處于主導(dǎo)和支配地位，從機即分控制器一般以中斷方式來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)通過軟件方法實現(xiàn)該功能，即定義開、關(guān)、增值、減值、定時、確認等命令鍵，利用鍵盤掃描程序獲取對應(yīng)命令鍵的鍵值，然后執(zhí)行相應(yīng)的子程序，實現(xiàn)所要求的控制功能。讓單片機不響應(yīng)一些相關(guān)的抖動信號，而只響應(yīng)一 次確實存在的按鍵信號。 照 明 控 制 系 統(tǒng)照 明 啟 停 控 制 照 明 亮 度 控 制 照 明 定 時 控 制 人 機 交 互 串 行 通 信全部啟?？刂茊为殕⑼？刂迫苛炼瓤刂茊为毩炼瓤刂迫慷〞r控制單獨定時控制鍵盤掃描L E D數(shù)碼顯示無線數(shù)傳R S4 8 5通信 圖 照明控制系統(tǒng)軟件程序總體結(jié)構(gòu)圖 人機交互程序設(shè)計 系統(tǒng)的人機交互程序設(shè)計，主要是解決按鍵的掃描與信息的顯示，讓操作者能夠靈活地控 制系統(tǒng)工作。主控制器通過串口使用 RS485通信方式或者無線數(shù)傳方式向分控制器發(fā)出信號實現(xiàn)對照明燈的啟停、亮度調(diào)節(jié)、定時控制等功能。 （ 13） 兩種接口收發(fā)等待時間。 （ 9） 高速無線通訊和大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。 提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標準或非標準的用戶協(xié)議。 （ 2） ISM頻段工作頻率，無需申請頻點。 無線數(shù)傳電路的設(shè)計 無線數(shù)據(jù)傳輸需要通過無線數(shù)傳模塊來實現(xiàn)。它完成將 TTL電平轉(zhuǎn)換為 RS485電平的功能。在本系統(tǒng)中所使用的過零檢測電路如圖 ，先由一個變壓器將市電電壓轉(zhuǎn)換成10V左右的電壓，經(jīng)過整流、穩(wěn)壓后可作為系統(tǒng)工作電源，同 時將變壓器次級的同名端引出一根線連接到比較器 LM311的正輸入端，用以檢測交流電的過零點，然后將過零信號送給單片機的 。在一個周期內(nèi)的脈沖寬度（導(dǎo)通時間）為T1，周期為 T，波形如圖 。后 8個脈沖寫入或讀出數(shù)據(jù)。 DS1302是美國 Dallas公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加 31字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI三線接口與 CPU進行同步通信，并 可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM數(shù)據(jù)。該監(jiān)控電路的主要功能如下： （ 1）系統(tǒng)正常上電復(fù)位：電源上電時，當電源電壓超過復(fù)位門限電壓 ， RESET 端 輸出 200ms 的復(fù)位信號，使系統(tǒng)復(fù)位。矩陣鍵盤的列線從左到右分別與單片機的 、 、 、 相連，矩陣鍵盤的行線從上到下分別與 、 、 、 相連。這些程序是系統(tǒng)的靈魂，是負責完成硬件電路實現(xiàn)功能和與用戶交互的橋梁，是維護系統(tǒng)正常工作的工具。 該多機通信系統(tǒng)采用 RS485 半雙工主從式通信系統(tǒng)，主機可以發(fā)送數(shù)據(jù)或命令到從機，從機主要負責對分布的照明燈具進行控制，用中斷的方式接收主機發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。硬件電路的設(shè)計最重要的選擇用于控制的單片機，并確定與之配套的外圍芯片，使所設(shè)計的系統(tǒng)既經(jīng)濟又高性能。它從傳統(tǒng)的方式逐步發(fā)展到能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，使用戶使用起來更加方便、舒適。但總的來說， RS23 RS422 與 RS485 最初都是由電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）制訂并發(fā)布的， EIA于 1983 年在 RS422 基礎(chǔ)上制定了 RS485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為 TIA/EIA485A 標準。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。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。 43 6 第一章 序言 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。 35 主機部分通信程序設(shè)計 26 單獨啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 22 人機交互程序設(shè)計 20 SRWF1 模塊的特性 15 時鐘芯片的接口設(shè)計 9 系統(tǒng)設(shè)計要點 8 第二章 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計框架和性能 以設(shè)計過程為主線，分別從硬件和軟件兩個方面描述設(shè)計過程，即從硬件電路的設(shè)計方法到實現(xiàn)所要求功能的軟件技術(shù)。該照 明控制系統(tǒng)的主控制器、分控制器分別是以 AT89C51 與 AT89C2051 單片機為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了有線通信、無線數(shù)傳、控制與顯示等功能。 11 本章小結(jié) 39 本章小結(jié) 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。 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。 CPU 配上存放程序和數(shù)據(jù)的存儲器、輸入 /輸出（ Input/Output，7 簡稱 I/O）接口電路以及外部設(shè)備即構(gòu)成單片機的硬件系統(tǒng)。RS23 RS422 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。本文所研究的照明控制系統(tǒng)主要使用了單片機應(yīng)用技術(shù)、有線通信技術(shù)和無線數(shù)傳技術(shù)。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。 10 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。 2． 3 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 12 ② 全關(guān) ③ 單獨開 ④ 單獨關(guān) （ 2） 照明亮度控制系統(tǒng) 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 2． 4 本章小結(jié) 本章主要從系統(tǒng)設(shè)計要點、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能指標及技術(shù)要求三方面對所研究的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計框架和性能進行了闡述，該系統(tǒng)由一個主控制器與若干個分控制器組成， 系統(tǒng)的設(shè)計首先要從硬件方面著手，在繪制出正確的電路圖后，再按功能要求編制出相應(yīng)的軟件程序，最終要達到所要求的性能指標。每當按下一個鍵時，對應(yīng) 的行線與列線就會連通，這樣單片機就能檢測出信號，并通過鍵盤掃描程序?qū)︽I盤進行掃描，以識別被按鍵的行、列位置。 （ 2）對 +5V 電源進行監(jiān)視：當 +5V 電源正常時， RESET 為低電平，單片機正常工作；當 +5V電源電壓降至 + 以下時， RESET 輸出高電平，對單片機進行復(fù)位。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于 31日時可自動調(diào)整。 DS1302采用雙電源系統(tǒng)供電， VCC1在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運用方式下 VCC2連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。 17 T 1T 2T 圖 脈沖波形圖 則輸出電壓的平均值為： U=VCC T1/T=α VCC 其中α =T1/T（正脈沖的持續(xù)時間與脈沖周期的比值）稱為占空比，α的變化范圍為 0≤α≤ 1， VCC為電源電壓。當檢測到交流電的過零點時，就去觸發(fā)雙向可控硅，同時通過 PWM信號的輸出控制雙向可控硅的導(dǎo)通時間，最終達到控制燈泡亮度的目的。 MAX485芯片內(nèi)部含有一個驅(qū)動器和接收器。本系統(tǒng)選用的是上海桑銳電子科技有限公司生產(chǎn)的 SRWF1型微功率無線數(shù)傳模塊。 載頻頻率 429438MHz，也可提供315/868/915MHz等載頻 。自動過濾掉空中產(chǎn)生的噪音信號及假數(shù)據(jù)（所發(fā)即 所收）。 可 1次傳輸無限長度的數(shù)據(jù)，用戶編程更加靈活。 可設(shè)置的接口等待時間使模塊既能用于高速用戶設(shè)備（如 DSP系統(tǒng)）也可適用低速系統(tǒng)（如 51系統(tǒng)）。 23 第四章 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的軟 件設(shè)計 軟件是計算機系統(tǒng)的靈魂，沒有軟件計算機不能充分發(fā)揮其功能，這是軟件在計算機中的地位，而在計算機控制系統(tǒng)中，軟件也是非常重要的。鍵盤用來輸入指令，發(fā)光數(shù)碼管用來顯示單片機的狀態(tài)，這是一個比較簡24 單的人機交互形式。消抖動程序是這樣實現(xiàn)的，當檢測到一個脈沖信號時，并不立即認為是一次按鍵，而是延時一段時間以后再進行檢測，如果三次檢測都有信號，那么就認為有一次按鍵動作發(fā)生了。 25 開 始初 始 化將 第 一 根 列 線 置 高依 次 掃 描 行 線有 信 號 嗎延 時 一 次有 信 號 嗎再 延 時 一 次有 信 號 嗎將 上 一 根 列 線 置 低將 下 一 根 列 線 置 高依 次 掃 描 行 線有 信 號 嗎延 時 一 次有 信 號 嗎再 延 時 一 次有 信 號 嗎是 第 四 根 列 線 嗎將 第 四 根 列 線 置 低返 回 對 應(yīng) 鍵 值返 回 對 應(yīng) 鍵 值返 回 一 個 值YYYNNNYYYNNNYN 圖 鍵盤掃描程序流程圖 LED數(shù)碼顯示程序設(shè)計 本系統(tǒng)采用了四位共陽極七段數(shù)碼管，共陽極數(shù)碼管的 8 個發(fā)光二極管的陽極（二極管正端 ）連接在一起，通常，公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。在主從式多機系統(tǒng)中主機發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機或指定的從機，在這里是要發(fā)送給所有的從機，來控制照明燈的啟停。從機收到的命令是開燈時，向 ，打開 MOC3021驅(qū)動雙向可控硅，從而就點亮了燈泡；同理，如果收到的命令是關(guān)燈時，向 平，封閉 MOC3021使雙向可控硅截止，也就達到了關(guān)閉燈泡的目的。 本系統(tǒng)的通信原理為：從機在建立與主機通信之前所有分機的 SM2都置 1，即隨時處于對通信線路監(jiān)聽的狀態(tài)，只能收到主機發(fā)送來的機號信息。 全部啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 全部照明啟停