【正文】 ...........................................................................................31 全 部 啟 停 控 制 程 序 設(shè) 計(jì) .....................................................................................31常 州 工 學(xué) 院 計(jì) 算 機(jī) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文II 單 獨(dú) 啟 停 控 制 程 序 設(shè) 計(jì) .....................................................................................33 照 明 控 制 程 序 設(shè) 計(jì) ...................................................................................................35 全 部 定 時 控 制 程 序 設(shè) 計(jì) .....................................................................................35 單 獨(dú) 定 時 控 制 程 序 設(shè) 計(jì) .....................................................................................36 RS485 通 信 程 序 設(shè) 計(jì) ................................................................................................38 主 機(jī) 部 分 通 信 程 序 設(shè) 計(jì) ....................................................................................39 從 機(jī) 部 分 通 信 程 序 設(shè) 計(jì) .....................................................................................40第 四 章 系 統(tǒng) 可 靠 性 技 術(shù) ....................................................41 干 擾 產(chǎn) 生 的 后 果 .......................................................................................................41 單 片 機(jī) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 硬 件 抗 干 擾 設(shè) 計(jì) ........................................................................41 軟 件 抗 干 擾 技 術(shù) .......................................................................................................43參 考 文 獻(xiàn) .................................................................44致 謝 ...................................................................45前 言1 前言隨 著 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 快 速 發(fā) 展 和 社 會 進(jìn) 步 ， 教 育 在 全 社 會 愈 加 被 關(guān) 注 和 重 視 ， 校 園 規(guī)模 也 隨 著 受 教 育 者 的 數(shù) 量 增 加 而 不 斷 擴(kuò) 大 ， 教 室 的 數(shù) 量 也 大 幅 度 增 加 。 而 教 室 照 明 的 浪 費(fèi)源 自 予 長 明 燈 、 白 天 亮 燈 、 不 合 理 使 用 照 明 以 及 舊 燈 管 的 不 及 時 更 換 。 因 此 一 塊 芯 片 就 構(gòu) 成 了 一 臺 計(jì) 算 機(jī) ?；?者 ， 當(dāng) 自 然 光 照 度 很 好 時 ， 燈 不 能 及 時 關(guān) 閉 ； 反 之 ， 當(dāng) 自 然 光 照 度 難 以 滿 足 人 的 需求 時 ， 又 不 能 及 時 打 開 燈 光 。 使 用 照 明 控 制 系 統(tǒng) ， 更 能 體 現(xiàn) 其在 節(jié) 能 與 管 理 方 面 的 優(yōu) 勢 ， 提 高 學(xué) 校 的 科 學(xué) 管 理 水 平 ， 而 且 還 能 節(jié) 省 開 支 。 智 能 照 明 控 制 系 統(tǒng) 具 有 開 關(guān) 和 調(diào) 光 兩 種 控制 方 法 ， 可 以 有 效 地 控 制 各 種 照 明 場 所 的 平 均 照 度 值 ， 從 而 提 高 照 度 均 勻 性 。 硬 件 電 路 是 采 用 結(jié) 構(gòu) 化 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 方 法 ， 該 方 法 保 證 設(shè)計(jì) 電 路 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 模 塊 化 。 有 線 通 信 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 框 圖 如 圖 所 示 。主 控 制 器RS485接 口分 控 制 器RS485接 口 分 控 制 器RS485接 口 分 控 制 器RS485接 口RS485總 線89C51晶 振鍵 盤 看 門 狗 數(shù) 碼 顯 示 及 驅(qū) 動 電 路通 信 接 口 電 路電 源常 州 工 學(xué) 院 計(jì) 算 機(jī) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文5圖 13 分 控 制 器 硬 件 電 路 結(jié) 構(gòu) 框 圖室 內(nèi) 燈 光 控 制 系 統(tǒng) 可 以 根 據(jù) 作 息 時 間 、 氣 候 、 人 體 等 因 素 全 天 候 自 動 模 糊 控 制 室內(nèi) 照 明 電 器 的 開 和 關(guān) 。C第 二 章 硬 件 電 路 設(shè) 計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn)7第 二 章 硬 件 電 路 設(shè) 計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn) 系 統(tǒng) 硬 件 總 述系 統(tǒng) 以 單 片 微 型 計(jì) 算 機(jī) 為 核 心 外 加 多 種 接 口 電 路 組 成 ， 共 有 六 個 主 要 部 分 ：AT89C51 芯 片 、 光 信 號 采 集 電 路 、 人 體 信 號 采 集 電 路 、 時 鐘 控 制 電 路 DS1288 輸 出控 制 電 路 、 定 時 監(jiān) 視 器 電 路 ， 如 圖 21 所 示 。 矩 陣 鍵 盤 的 列 線 從 左 到 右 分 別 與 單 片 機(jī) 的、 、 、 相 連 ， 矩 陣 鍵 盤 的 行 線 從 上 到 下 分 別 與、 、 、 相 連 。 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(dāng) 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 。 若 相 同 ， 則 開 始 與 主 機(jī) 的 通 信 ； 若 不 同 ， 則 不 理 睬 主 機(jī) 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù) 信息 ， 也 不 向 主 機(jī) 發(fā) 送 信 息 。 由 于 平 衡 雙 絞 線 的 長 度 與 傳 輸 速 率 成 反 比 ， RS422 在 1200米 距 離 內(nèi) 能 把 速 率 提 高 到 100Kb/s； 在 較 短 距 離 內(nèi) ， 其 傳 輸 速 率 可 高 達(dá) 10Mb/s， 實(shí) 現(xiàn)了 長 距 離 、 高 速 率 下 傳 輸 數(shù) 據(jù) 。 主 機(jī) 與 從 機(jī) 的 通 信 電 路 圖 分 別 如 圖 25 與 圖26 所 示 。從 機(jī) 使 用 單 片 機(jī) 的 制 通 信 收 發(fā) 器 MAX485的 工 作 狀 態(tài) ， 平 時 置 低 電 平 ， 使從 機(jī) 串 行 口 處 于 偵 聽 狀 態(tài) 。 同 時 它 采 用 了 Microwire 串行 接 口 方 式 ， 故 引 腳 少 ， 接 口 方 便 靈 活 。 要 改 變 一 個 系 統(tǒng) ， 只 需 改 變 連 接 到 總 線 上 的 單 片 機(jī) 及 外 圍 器 件 的 數(shù) 量和 型 號 。 10 位 數(shù) 據(jù) 通 過 DATA OUT 被 發(fā) 送 到 主 機(jī) 串 行 接 口 。sbit ADCS=P1^2。//開 啟 控 制 電 路 ， 使 能 DATA OUT 和 I/O CLOCKfor(i=1。//兩 次 轉(zhuǎn) 換 間 隔 大 于 21usP0=0xff。 三 、 黑 色 用 于 防 強(qiáng) 光 干 擾 。靜 態(tài) 情 況 下 空 間 存 在 紅 外 光 線 ， 由 于 雙 源 式 探 頭 采 用 互 補(bǔ) 技 術(shù) ， 不 會 產(chǎn) 生 電 信 號 輸 出 。 （ 1） 敏 感 單 元當(dāng) 傳 感 器 沒 有 檢 測 到 人 體 輻 射 出 的 紅 外 線 信 號 時 ， 由 于 P P2 自 身 產(chǎn) 生 極 化 ，在 電 容 的 兩 端 產(chǎn) 生 極 性 相 反 、 電 量 相 等 的 正 、 負(fù) 電 荷 ， 而 這 兩 個 電 容 的 極 性 是 相 反 串聯(lián) 的 ， 所 以 ， 正 、 負(fù) 電 荷 相 互 抵 消 ， 回 路 中 無 電 流 ， 傳 感 器 無 輸 出 。 熱 釋 電紅 外 傳 感 器 （ 以 下 簡 稱 ： 傳 感 器 ） 由 敏 感 單 元 、 阻 抗 變 換 器 和 濾 光 窗 等 三 大 部 分 組 成 。 長 形 和方 形 鏡 片 要 呈 弧 形 以 焦 距 為 單 位 對 準(zhǔn) 探 頭 窗 口 。鏡 片 主 要 有 三 種 顏 色 ， 一 、 聚 乙 烯 材 料 原 色 ， 略 透 明 ， 透 光 率 好 ， 不 易 變 形 。}ADCS=1。vol=0。 TCL1549 的 數(shù) 據(jù) 采 集 程 序 設(shè) 計(jì)/* AetAD()TLC1549 數(shù) 據(jù) 采 集 */sbit ADCLK=P1^0。 開 始 10 個I/O 時 鐘 提 供 采 樣 模 擬 輸 入 的 控 制 時 序 。 為 了 區(qū) 別 于 原 有 的 Microwire 總 線 ， 稱 這 種 新 產(chǎn) 品 為 增 強(qiáng) 型 的Microwire／ PLUS 總 線 。在 本 次 設(shè) 計(jì) 中 選 用 了 帶 串 行 控 制 的 10 位 模 數(shù) 轉(zhuǎn) 換 器 TLC1549， 它 是 由 德 州 儀 器（ Texas Instruments 簡 寫 為 TI） 公 司 生 產(chǎn) 的 ， 它 采 用 CMOS 工 藝 ， 具 有 自 動 采 樣 和保 持 ， 采 用 差 分 基 準(zhǔn) 電 壓 高 阻 抗 輸 入 ， 抗 干 擾 性 能 好 ， 可 按 比 例 量 程 校 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 換 范 圍 ，總 不 可 調(diào) 整 誤 差 達(dá) 到 (177。 同 時 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 。于 是 兩 條 線 上 傳 送 的 信 號 電 平 ， 當(dāng) 一 條 表 示 邏 輯 “1”時 ， 另 一 條 為 邏 輯 “0”。 主 機(jī) 通 過 TXD 向 各 個 從 機(jī) （ 點(diǎn) 到 點(diǎn) ） 或 多 個 從 機(jī) （ 廣 播 ）發(fā) 送 信 息 ， 而 各 個 從 機(jī) 也 可 以 向 主 機(jī) 發(fā) 送 信 息 ， 但 從 機(jī) 之 間 不 能 自 由 通 信 ， 其 必 須 通過 主 機(jī) 進(jìn) 行 信 息 傳 遞 。 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 。 本 系 統(tǒng) 使 用 的 是 44 矩 陣式 鍵 盤 ， 第 一 行 從 左 到 右 為 4， 第 二 行 為 8， 第 三 行 為 0、 開 、關(guān) ， 第 四 行 為 增 值 、 減 值 、 定 時 、 確 認(rèn) 。89C51看門狗晶 振 時 鐘 電 路光 信 號 采 集 電 路 人 體 信 號 采 集 電 路可 控 硅 控 制 電 路第 一 章 概 述6表 12 系 統(tǒng) 邏 輯 真 值 表信 號 室 內(nèi) 光 信 號 人 體 信 號 時 鐘 信 號參 數(shù) 自 然 光 信 號 人 體 作 息 時 間電 燈 的 開 光 狀 況符 號 A B C D0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 0邏輯狀態(tài)1 1 1 1由 上 述 的 真 值 表 可 得 出 系 統(tǒng) 邏 輯 函 數(shù) 表 達(dá) 式 為 ： D=A 系 統(tǒng) 在 單 片 機(jī) 的 控 制 之 下 完 成 數(shù) 據(jù) 的 通 信 、顯 示 ， 同 時 能 夠 控 制 照 明 燈 具 ， 其 硬 件 電 路 只 是 系 統(tǒng) 的 實(shí) 施 工 具 ， 大 量 的 工 作 是 由 軟件 來 完 成 的 。 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 思 路系 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) 。 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 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) 。 改 善 工 作 環(huán) 境 ， 提 高 工 作 效 率 良 好 的 工 作 環(huán) 境 是 提 高 工 作 效 率 的 一 個 必 要 條 件 。而 在 大 學(xué) 校 園