【正文】 從機(jī)的數(shù)據(jù)通信程序流程圖分別如圖 。 35 開 始將 S M 2 位 置 為 1 只 接 收地 址 幀串 口 有 數(shù) 據(jù) 接 收是 廣 播 地 址 嗎發(fā) 送 應(yīng) 答 信 號(hào)信 號(hào) 內(nèi) 容 為 本 機(jī) 地 址調(diào) 用 接 收 函 數(shù) 接 收 數(shù) 據(jù)接 收 函 數(shù) 返 回 值 為 0 x f f接 收 函 數(shù) 返 回 值 為 0 x f e向 主 機(jī) 發(fā) 送 成 功 信 號(hào)YNNYYN接 收 的 地 址 與 本 機(jī)地 址 相 同 嗎Y 圖 從機(jī)數(shù)據(jù)通信流程圖 無線數(shù)傳通信程序設(shè)計(jì) 這里所設(shè)計(jì)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是采用主從式通信方式，主控制器設(shè)為主站，所有分控制器設(shè)為從站，所有從 站都編一個(gè)唯一的地址。 開 始發(fā) 送 地 址 幀等 待 從 機(jī) 應(yīng) 答應(yīng) 答 信 息 與 發(fā) 送 的地 址 相 符 嗎調(diào) 用 發(fā) 送 函 數(shù) 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)等 待 從 機(jī) 應(yīng) 答發(fā) 送 成 功 嗎結(jié) 束YNN是 廣 播 地 址 嗎YNY 圖 主機(jī)數(shù)據(jù)通信流程圖 34 從機(jī)部分通信程序設(shè)計(jì) 從機(jī)通信程序也被分為預(yù)定義及全局變量部分、程序初始化部分、數(shù)據(jù)通信流程和接收數(shù)據(jù)部分 4個(gè)部分。 單片機(jī)的串口工作在方式 3下，其波特率由定時(shí)器 1（ T1）的溢出率決定，計(jì)算公式為： 3 22S M O DT 1 的 溢 出 率=波 特 率 定時(shí)器 T1的溢出率的計(jì)算公式為： 3 2f=溢 出 率o s c247。 （ 3） 從機(jī)接收到地址幀后，如果是廣播地址幀，則所有從機(jī)都將其 SM2位置 0，準(zhǔn)備接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)或命令；如果不是廣播地址幀，則將本機(jī)地址與幀中地址進(jìn)行比較。 31 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 地 址與 本 機(jī) 地 址 相 符 嗎接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)返 回NYY時(shí) 間 到 了 嗎N向 主 機(jī) 發(fā) 送 本 機(jī) 地 址將 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(guān) 閉 照 明 燈 圖 單獨(dú)定時(shí)控制從機(jī)控制程序流程圖 RS485 通信程序設(shè)計(jì) 由于 RS485總線是異步半雙工的通信總線，在某一個(gè)時(shí)刻總線只可能呈現(xiàn)一種狀態(tài)，所以這種方式一般適用于 主機(jī)對(duì)從機(jī)的查詢方式通信。當(dāng) RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302進(jìn)行操作。主機(jī)收到從機(jī)的應(yīng)答后，則開始一次通信，通信完畢，從機(jī)繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待呼叫。假設(shè)把一個(gè)周期分為 10個(gè)時(shí)間等份，如果方波中的高低電平占空比是 1:9，這時(shí)就是一個(gè)比較暗的亮度，如果占空比是 5:5，就是一個(gè)中間亮度，如果高低電平占空比是 9:1，這時(shí)就是一個(gè)比較亮的亮度，高低電平占空比為 0:10時(shí)，燈泡是滅的，高低電平占空比為 10:0時(shí)，燈泡最亮。而其它從機(jī)由于地址號(hào)不符，他們的 SM2位仍然為 1，仍處于偵聽狀態(tài)，無法接收主機(jī) 25 發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息。從機(jī)收到的命令是開燈時(shí)，向 ，打開 MOC3021驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，從而就點(diǎn)亮了燈泡；同理，如果收到的命令是關(guān)燈時(shí)，向 輸出低電平，封閉 MOC3021使雙向可控硅截止，也就達(dá)到了關(guān)閉燈泡的目的。在主 23 從式多機(jī)系統(tǒng)中主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機(jī)或指定的從機(jī)，在這里是要發(fā)送給所有的從機(jī)，來控制照明燈的啟停。 21 開 始初 始 化將 第 一 根 列 線 置 高依 次 掃 描 行 線有 信 號(hào) 嗎延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎再 延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 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(hào) 嗎延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎再 延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎是 第 四 根 列 線 嗎將 第 四 根 列 線 置 低返 回 對(duì) 應(yīng) 鍵 值返 回 對(duì) 應(yīng) 鍵 值返 回 一 個(gè) 值YYYNNNYYYNNNYN 圖 鍵盤掃描程序流程圖 LED 數(shù)碼顯示程序設(shè)計(jì) 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(gè)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(dòng)電路輸出端。消抖動(dòng)程序是這樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，并不立即認(rèn)為是一次按鍵，而是延時(shí)一段時(shí)間以后再進(jìn)行檢測(cè)，如果三次檢測(cè)都有信號(hào)，那么就認(rèn)為有一次 按鍵動(dòng)作發(fā)生了。鍵盤用來輸入指令，發(fā)光數(shù)碼管用來顯示單片機(jī)的狀態(tài)，這是一個(gè)比較簡(jiǎn) 單的人機(jī)交互形式。 4 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，沒有軟件計(jì)算機(jī)不能充分發(fā)揮其功能，這是軟件在計(jì)算機(jī)中的地位，而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，軟件也是非常重要的。 （ 11） 低功耗及休眠功能。 SRWF1 18 型模塊可提供 1200bps、 2400bps、 4800bps、 9600bps、 19200bps等多種通信波特率，并且無線傳輸速率與接口波特率成正比，以滿足客戶設(shè)備對(duì)多種波特率的需要。 （ 4） 完善的通訊協(xié)議。 無線數(shù)傳電路的連接 主控制器與分控制器各使用一個(gè)無線數(shù)傳模塊，形成發(fā)送與接收的無線通信通道。同時(shí)將 A和 B端之間加匹配電阻， 這里 選 用 120Ω 的電阻。在這里使用的是主從式通信方式，主機(jī)由主控制器充當(dāng)，從機(jī)為分控制器。因此占空比越大，燈泡就越亮，當(dāng)占空比α =1時(shí)，燈泡的亮度最高。當(dāng) VCC1小于 VCC2時(shí)， DS1302由 VCC2供電。串行數(shù)據(jù)線 I/O與串行時(shí)鐘線 SCLK分別接在 ，所有的單片機(jī)地址、命令及數(shù)據(jù)均通過這兩條線傳輸。 9 分控制器的電路設(shè)計(jì) 分控制器采用低檔型的 AT89C2051單片機(jī)作為微處理器， AT89C2051也是美國(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 2K 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），兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，具有 15線可編程 I/O口，該單片機(jī)具有體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比較高等特點(diǎn)。單片機(jī)的 、 口輸出的信號(hào)經(jīng) 74LS138 譯碼器后產(chǎn)生的高電平信號(hào)加在 A1015 三極管的基極，控制三極管的導(dǎo)通，從而起到對(duì)相應(yīng)數(shù)碼管的選 通作用。主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖如圖 所示。 主 控 制 器 無 線 數(shù) 傳 模 塊分 控 制 器無 線 數(shù) 傳 模 塊分 控 制 器 無 線 數(shù) 傳 模 塊 圖 無線數(shù)傳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)的主控制器通過 RS485總線或無線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)或命令發(fā)送給分控制器，同時(shí)將信息送給數(shù)碼顯示單元進(jìn)行顯示，并有看門狗電路對(duì)運(yùn)行程序進(jìn)行有效監(jiān)視。此編程工具相比匯編語言具有結(jié)構(gòu)化、適用范圍大、可移植性好等特點(diǎn)。 3 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 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分，依據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)性能，將硬件和軟件分開 設(shè)計(jì)。其后發(fā)展起來的 RS42 RS485 是平衡傳送的電氣標(biāo)準(zhǔn)，比起 RS232 非平衡的傳送方式在電氣指標(biāo)上有了大幅度的提高。硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體與裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。 隨著微電子技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出了智能化水平更高的專業(yè)照明控制的獨(dú)立系統(tǒng)，從而能節(jié)約能源、延長(zhǎng)燈具壽命、提高照明質(zhì)量。 該系統(tǒng)的主控制器、分控制器分別是以 AT89C51與 AT89C2051 單片機(jī)為基礎(chǔ)，實(shí) 現(xiàn)了有線通信、無線數(shù)傳、控制與顯示等功能。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(duì)全部或單個(gè)分控制器所控制的照明燈實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉、燈光亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)控制等功能。 1 單片機(jī)及通信技術(shù) 單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù) 電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，促進(jìn)微型計(jì)算機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，單片機(jī)（單片微型計(jì)算機(jī)）的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門和領(lǐng)域，它起到了越來越重要的作用。軟件系統(tǒng)是微機(jī)系統(tǒng)所使用的各種程序的總稱，人們通過它對(duì)微機(jī)進(jìn)行控制并與微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，使微機(jī)按照人的意圖完成預(yù)定的任務(wù)。正因?yàn)?RS485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)（ 32 個(gè)）、可以自行定義協(xié)議以及傳輸線成本低的特性，使得 EIA RS485 成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標(biāo)準(zhǔn)。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)方法的選用是系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵。這三部分共同完成了主控制器通過有線、無線通信方式與分控制器進(jìn)行信息交換，達(dá)到控制照明燈具的目的。 分控制器硬件電路結(jié)構(gòu)如圖 所示。該形式的鍵盤，每個(gè)按鍵開關(guān)位于行列的交叉處，采用逐行掃描的方法識(shí)別鍵碼。 MR 與 WDO 經(jīng)過一個(gè)二極管連接起來， WDI 接單片機(jī)的 口， RESET 接單片機(jī)的復(fù)位輸入腳 RESET， MR經(jīng)過一個(gè)復(fù)位按鈕接地。 10 30pF30pF1 2 M H zR S T /V pp1R X D /P 2T X D /P 3X T A L 24X T A L 15I N T 0/ P 6I N T 1/ P 7T 0/ P 8T 1/ P 9GND10V C C20P 19P 18P 17P 16P 15P 14P 13P 12P 1189 C 20 51V C C 1R S TS C L KI / OV C C 2X1X2GNDD S 1 3 0 2+ 5V20pF20pF3 2 .7 6 8 K H z+ 5V330Ω330Ω39Ω0 .0 1 u F100Ω+ 5 V7404M O C 3 0 2 11246~ 2 2 0 VB T 1 3 1B A T T E R Y3 . 6 VW D OR E S E TW D IMRV C CGNDM A X 8 1 3 L+ 5VD220nFVIVOGND220nFL M 7 8 0 5123V C C+ 5 V~ 2 2 0 VD1D210V+1 K Ω+ 5 VD3D41 .5 K Ω+ 5 VL M 3 1 1 圖 分控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 時(shí)鐘芯片的接口設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)利用單片機(jī) 89C2051和時(shí)鐘芯片 DS1302進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信，讀取和寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用于定時(shí)控制照明燈具的啟停。其中位 7必須為 1；位 0為 0時(shí)向芯片寫入數(shù)據(jù)，為 1時(shí)從芯片讀出數(shù)據(jù)；位 6～位 1選定芯片中的地址。對(duì)于照明燈的亮度調(diào)節(jié)，這里采用 PWM（ Pulse Width Modulation） 方式 ,即脈沖寬度調(diào)制的簡(jiǎn)稱， PWM是一種周期一定而高低電平的占空比可以調(diào)制的方波信號(hào)，當(dāng)輸出脈沖周期一定時(shí)，輸出脈沖的占空比越大相對(duì)應(yīng)的輸出有效電壓越大。當(dāng)調(diào)制頻率大于市電頻率，可控硅將處于連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)而不能達(dá)到調(diào)壓的目的，因此必須使用過零檢測(cè)作為觸發(fā)可控硅的基點(diǎn)。 14 ROREDEDI GNDABV C CT L P 5 2 1 4 A5 . 1 K ΩP 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78I N T 113R X D10T X D11X T A L 218X T A L 119T014P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039T1158 9 C 5 1I N T 012R E S E T9RD17WR16E A /V P P31A L E /P30P S E N29V C C40GND20T 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