【正文】 T L P 5 2 1 4 BT L P 5 2 1 4 C+ 5V+ 5V5 . 1 K Ω 5 . 1 K Ω 470Ω+ 5V3 . 3 K Ω3 . 3 K Ω120Ω20Ω20Ω12V7V12V7VM A X 4 8 55 . 1 K Ω5 . 1 K ΩR S T /V pp1R X D /P 3. 02T X D /P 3. 13X T A L 24X T A L 15I N T 0/ P 3. 26I N T 1/ P 3. 37T 0/ P 3. 48T 1/ P 3. 59GND10V C C20P 1. 719P 1. 618P 1. 517P 1. 416P 1. 315P 1. 214P 1. 1/ A I N 113P 1. 0/ A I N 012P 3. 71189 C 20 51 圖 從機通信電路圖 主機與從機選用的 RS485通信收發(fā)器芯片為 MAX485，它是 MAXIM公司生產(chǎn)的用于 RS 485通信的低功率收發(fā)器件， 采用單一 電源 +5 V工作，額定電流為 300 μA ，采用半雙工通 信 方式。當有串行中斷產(chǎn)生時判別是否是本機號，若為本機地址則置 ，發(fā)送應答信息，然后再置 ，繼續(xù)保持 ，使串行收發(fā)基于單片機的照明控制系統(tǒng) 20 器處于接收狀態(tài)；若不是本機地址，使 ，使串行收發(fā)器處于接收偵聽狀態(tài)。 R X DT X DR X DT X DV C CGNDS G N D8 9 C 5 18 9 C 2 0 5 1 S R W F 1+ 5 V 圖 單片機與無線數(shù)傳模塊的連接 SRWF1模塊的特性 （ 1） 微發(fā)射功率 :最大 10dbm（ 10mW）的發(fā)射功率。 （ 6） 透明的數(shù)據(jù)傳輸。 COM2由用戶自定義為標準的 RS232/RS485接口（用戶只需要拔 /插短路器再上電即可改變接口類型）。 采用高性能單片處理器 ATMega8L,外圍電路少，可靠性高，故障率低。分控制器的外圍電路主要有時鐘芯片接口、零點檢測電路、可控硅控制電路、 RS485通信電路、無線數(shù)傳電路以及看門狗與晶振等。本照明控制系統(tǒng)軟件程序總體結構如圖 。由于一般人按鍵會有抖動，抖動信號造成鍵盤掃描時會出現(xiàn)一些錯誤的信號，要不就是掃描不進數(shù)據(jù)，要不就是重復輸入很多次數(shù)據(jù)，因此需要有一個消除抖動的程序。 （ 4） 通過定時鍵來對照明燈具進行 定時控制的設置。 全部啟?？刂瞥绦蛟O計 全部照明啟?？刂葡到y(tǒng)是利用主控制器上的開、關按鍵來控制全部照明燈的啟停，控制命令是通過串口通信方式傳達到分控制器，分控制器再依據(jù)命令向 ，來達到控制燈泡亮和滅的目的。 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。當主機發(fā)送從機的地址信息時，每幀數(shù)據(jù)的第 9位都為 1，所有從機都接收到地址信息，然后判斷主機是否呼叫本機。在這里對于燈泡亮度的調節(jié)是通過 PWM方式來進行的，分控制器選用的是 AT89C2051單片機，這種單片機本身沒有 PWM輸出，只能通過軟件方法實現(xiàn)。該系統(tǒng)的主機控制程序流程圖同圖 ，從機控制程序流程圖如圖 。 7 6 5 4 3 2 101R A MC KA 4 A 3 A 2 A 1 A 0R DW表 4 1D S 1 3 0 2 的 控 制 字 在 DS1302芯片中，通過把 RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 基于單片機的照明控制系統(tǒng) 34 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機 發(fā) 送 的 地 址地 址 是 0 0 H 嗎接 收 主 機 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)返 回NYY時 間 到 了 嗎N將 數(shù) 據(jù) 寫 入 D S 1 3 0 2 芯 片讀 出 D S 1 3 0 2 芯 片 的 數(shù) 據(jù)關 閉 照 明 燈 圖 全部定時控制從機程序流程圖 單獨定時控制程序設計 主控制器使用鍵盤輸入被呼叫分控制器的地址，并通過網(wǎng)絡向所有分控制器傳送，在分控制器將該地址與本機地址進行比較后，判斷是否是呼叫自己，如果是呼叫本機，就將本機地址傳送給主控制器，進一步接收傳送的數(shù)據(jù)，然后分控制器就將數(shù)據(jù)寫入 DS1302芯 片，等到設定的時間到達時就執(zhí)行關閉照明燈的命令。 （ 2） 主機發(fā)送一幀地址信息，其中前 8位數(shù)據(jù)位表示通信的從機地址，第 9位為 1，表示當前幀為地址幀。 主機在發(fā)送數(shù)據(jù)時，按照表 42的數(shù)據(jù)格式進行傳輸。若 SM2被設為 0，則無論是地址幀還是數(shù)據(jù)幀都將產(chǎn)生 RI=1中斷標志，數(shù)據(jù)裝入 SBUF。 全部定時控制程序設計 在全部定時控制系統(tǒng)中是通過主控制器向所有的分控制器發(fā)送廣播地址，分控制器在收到廣播地址后，使自己處于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，然后主控制器向網(wǎng)絡中發(fā)送時間數(shù)據(jù)信息，分控制器在收到時間數(shù)據(jù)后寫入 DS1302芯片，等到設定時間到達后，單片機發(fā)出命令關閉照明燈。 DS1302的控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302中；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)；位 5～位 1指示操作單元的地址；最低有效位（位 0）如為 0表示要進行寫操作，為 1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。在主控制器鍵盤上 每次按增值與減值鍵改變占空比的值就可以控制燈泡的亮度。該系統(tǒng)的主機和從機控制程序流程圖分別如圖 。單片機的工作方式同全部照明啟?？刂葡到y(tǒng)。單片機的數(shù)據(jù)通信由串口完成，定時器 T1為波特發(fā)生器，數(shù)據(jù) 傳送格式為 1位起始位， 8位數(shù)據(jù)位， 1位停止位， 1位可編程位（ TB8）。 LED數(shù)碼顯示程序的流程圖如圖 。 （ 2） 利用開、關鍵控制照明燈具的啟停。如果所有的四根行線都沒有信號，那么就把第一根列線 置低，把第二根列線置高，再一次檢測行線有沒有信號，然后依次類推。結構化程序設計方法雖然是早期 的程序設計方法，但該方法還一直被廣泛地使用。系統(tǒng)的主控制器和分控制器分別是以 AT89C51與 AT89C2051單片機為基礎，按照所要求的功能配上相應的外圍電路。 接收電流 20mA，發(fā)射電流 40mA,休眠時電流僅為 20uA。 （ 8） 雙串口， 3種接口方式。 （ 5） 傳輸距離遠。模塊的數(shù)據(jù)輸入和輸出端與單片機的串行口連接，即模塊的串行數(shù)據(jù)發(fā)射端 TXD與單片機的串行數(shù)據(jù)輸入端 RXD連接；模塊的串行數(shù)據(jù)接收端 RXD與單片機的串行數(shù)據(jù)輸出端 TXD連接。 為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，采用光電耦合器 TLP521對通信系統(tǒng)進行光電隔離。主機處于主導和支配地位，從機以中斷方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，主機發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機或指定的從機，從機發(fā)送的信息只能為主機接收，從機之間不能直接通信。 由于 89C2051單片機沒有 PWM信號輸出功能，所以在這里采用單片機定時器配合軟件的方法來實現(xiàn) PWM信號的輸出 。 零點檢測與可控硅控制電路的設計 這部分電路的設計采用單片機的 I/O口灌電流的方法控制可控硅實現(xiàn)開關與調光控制，用光電耦合器 M0C3021作為可控硅的驅動器，同時實現(xiàn)強、弱電的隔離。在本系統(tǒng)中， 89C2051為主器件， DS1302為從器件，主器件在總線上產(chǎn)生時鐘脈沖、尋址信號、數(shù)據(jù)信號等，而從器件則相應接收數(shù)據(jù)、 送出數(shù)據(jù)。 分控制器系統(tǒng)的外圍接口電路由晶振、 實時時鐘芯片、可控硅控制電路、零點檢測電路、看門狗電路、通信接口電路等組成。 4個 7段數(shù)碼管都被接成共陽極方式。 P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8I N T 113R X D10T X D11X T A L 218X T A L 119T014P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39T11589 C 51I N T 012R E S E T9RD17WR16E A /V P P31A L E /P30P S E N29V C C40GND20P 1 . 0 P 1 . 1 P 1 . 2 P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7abcdefgABCD744710 0Ω 7D4A 10 15 4RBIRBOLTGNDV C C30pF30pF1 2 M H zD3 D2 D1V C C+ 5 VABCV C CG 2 AG 2 BY0Y1Y2Y3 K Ω 47 4 L S 1 3 8W D OR E S E TW D IMRV C CGNDM A X 8 1 3 L+ 5V+ 5V1 2 3 45 6 7 89 0 開 關確認定時↓↑+ 5VＤ 圖 主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 基于單片機的照明控制系統(tǒng) 14 鍵盤的接口設計 鍵盤的結構形式有兩種，即獨立式按鍵和矩陣式鍵盤。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、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控制。 2． 2 系統(tǒng)的結構 系統(tǒng)的結構主要由三部分組成：（ 1）上位機系統(tǒng)；（ 2）下位機系統(tǒng)；（ 3）通信系統(tǒng)。軟件設計部分，首先在總體設計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設計，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和工具，進行代碼設計等；最后是對軟件進行調試、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，可應用于各個領域，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。目前，有多種接口標準可用于串行通信，最常用的接口有 RS23RS42 RS485。它已成為工業(yè)控制領域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計算機。由于照明控制系統(tǒng)在 樓宇 自控系統(tǒng)中并非獨立，同時控制 功能簡單，因此使用上有一定的局限性。 42 附錄 34 RS485通信程序設計 30 單獨亮度控制程序設計 20 無線數(shù)傳電路的連接 14 看門狗監(jiān)控電路的設計 7 本章小結 2 第一章 序言 無線數(shù)傳程序設計的功能是：通過無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)照明燈的無線遙控，同樣實現(xiàn)有線方式控制的功能?；趩纹瑱C的照明控制系統(tǒng) 1 基于單片機的照明控制系統(tǒng) 摘 要 隨著電子技術的飛速發(fā)展，基于單片機的控制系統(tǒng)已廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、電力、電子、智能樓宇等行業(yè)，微型計算機作為嵌入式控制系統(tǒng)的主體與核心，代替了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的常規(guī)電子線路。有線通信程序的功能是：通過 RS485 主從通信方式，由主控制器發(fā)出命令對全部或單個分控制器所控制的照明燈實現(xiàn)開啟、關閉、燈光 亮度調節(jié)、定時控制等功能。 6 單片機應用技術 12 第三章 基于單片機的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設計 26 全部啟停控制程序設計 32 照明定時控制程序設計 39 第五章 實驗及總結 而今出現(xiàn)的 樓宇 自控系統(tǒng)，是以電氣觸點來實現(xiàn)區(qū)域控制、定時通斷、中央監(jiān)控等功能。因此一塊芯片就構成了一臺計算機。 1． 2 有線通信技術 在數(shù)據(jù)通信、計算機網(wǎng)絡以及工業(yè)上