【正文】 口輸出低電平NYYNYN 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 27 圖 25） 單獨啟?？刂浦鳈C程序流程圖 開始初始化調(diào)用鍵盤掃描子程序取鍵值有鍵按下嗎發(fā)送地址給從機返回YN接收從機返回的地址兩個地址相符嗎發(fā)送數(shù)據(jù)給從機 送顯錯誤信息 “ 0 E ”YN 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 28 圖 26） 單獨啟?？刂茝臋C程序流程圖 照明控制程序設(shè)計 照明控制系統(tǒng)是利用從機即單片機 AT89c51和時鐘芯片 DS12887進行數(shù)據(jù)通信，讀取和寫入實時數(shù)據(jù)，主機采用串口通信方式對從機進行定時時間的設(shè)置，從機然后根據(jù)設(shè)定的時間進行照明燈的啟停控制。 流程圖如下： 開始發(fā)送地址幀等待從機應答應答信息與發(fā)送的地址相符嗎調(diào)用發(fā)送函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)等待從機應答發(fā)送成功嗎結(jié)束YNN是廣播地址嗎YNY??? SM 2 ??? 1 ???????????????????????????????????????????????????? 0 xff???????? 0 xf e?????????YNNYYN?????????????Y 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 32 圖 30）從機數(shù)據(jù)通信流程圖 總結(jié) 本 設(shè)計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。 在本次課程設(shè)計中 首先是 硬件方案的確定， 接下來 是對系統(tǒng)整體電路中各子模塊電路的設(shè)計，包括檢測電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、 微控制器的工作電路、顯示電路 測量電路的 設(shè)計 。軟件設(shè)計的方法與開發(fā)環(huán)境的選取有著直接的關(guān)系，本系統(tǒng)由于是采用 51系列單片機。 主機的數(shù)據(jù)通信的基本流程如下 ： 該部分程序?qū)牧鞒虉D如圖 29） 所示。 系統(tǒng)的主機和從機的控制程序流程圖如圖 23） 和圖 24） 所示 ： 開始初始化調(diào)用鍵盤掃描子程序取鍵值有鍵按下嗎發(fā)送數(shù)據(jù)給從機返回YN 圖 23） 全部啟?？刂浦鳈C程序流程圖 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 26 圖 24） 全部啟?？刂茝臋C程序流程圖 單獨啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 單獨照明啟?？刂葡到y(tǒng)是通過主機發(fā)送給指定的從機命令信息，來實現(xiàn)照明燈的啟?？刂?。該發(fā)光 LED 管作為系統(tǒng)的故障提示燈來使用。探頭故障斷路時，則“ 2 腳”或“ 5 腳”的電壓降為 0V。 熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基與熱電效應原理的熱電型紅外傳感器。 if(ADOUT)vol|=0x01。w=PickCount。由于可能破壞輸出數(shù)據(jù)，所以在接近轉(zhuǎn)換完成時要小心防止 CS被拉至低電平。串行接口然后把 I/O CLOCK序列提供給 I/O CLOCK并從DATA OUT接收前次轉(zhuǎn)換結(jié)果。 光信號取樣電路設(shè)計 光信號取樣電路 如圖 13） 所示，圖中主要由光信號采集電路和 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換是電路的核心。當主機發(fā)送地址信息時，使 TB8=1，所有 SM2=1 的從機都將產(chǎn)生中斷，接收此地址信息進行比較，其中被主機呼叫的從機的 SM2 位被清“ 0”；主機發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，使 TB8=0，僅有 SM2=0 的從機才將產(chǎn)生中斷，接收主機發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)信息，其余從機不予理睬。 如圖 8） 圖 8） 看門狗 電路 原理圖 分控制器電路的 設(shè)計 分控制器采用低檔型的 AT89C2051 單片機作為微處理器， AT89C2051 也是 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 15 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 2K 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），兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，具有 15 線可編程 I/O 口，該單片機具有體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、性價比較高等特點。單片機的 、 口輸出的信號經(jīng) 74LS138譯碼器后產(chǎn)生的高電平信號加在 A1015 三極管的基極，控制三極管的導通，從而起到對相應數(shù)碼管的選通作用 。 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 12 主控制器系統(tǒng)的外圍接口電路由鍵盤、數(shù)碼顯示及驅(qū)動電路、晶振、看門 狗電路、通信接口電路等幾部分組成。 89 C 51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 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 10 系統(tǒng)的 硬件設(shè)計圖 圖 4)系統(tǒng)硬件設(shè)計 圖 系統(tǒng)邏輯 算法的設(shè)計 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)。系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)框圖如圖 1） 。傳輸距離短的另一原因是 RS一 232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干 擾等問題，因此一般用于 20m以內(nèi)的通信。由于串行通信方式具有使用線路少、成本低、特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用，因此本設(shè)計采用串行通信。 利用顯示器的余輝 和人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要每一位顯示足夠短 ，則人看到的就是無為數(shù)碼管同時顯示。 二、 光敏電阻式傳感器： 光敏 電阻 會感應光照強度的變化 ，自己電阻隨著光強度的增加而減小，進而通過電阻上的電壓變化來反應 光照強度的變化。 本系統(tǒng)硬件方案論證包括單片機、 燈光控制系統(tǒng) 的傳感器、 通信方式 、 總線 接口及顯示電路的選擇。特別是近年來 利用計算機工作的人員比例上升，不同視覺要求的工作的數(shù)量和復雜程度大大增加。 在本次課程設(shè)計中 首先是硬件方案的確定 ， 接下來 是對系統(tǒng)整體電路中各子模塊電路的設(shè)計，包括檢測電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、 微控制器的工作電路、顯示電路 測量電路的設(shè)計。長明燈比比皆是，人走不熄燈的現(xiàn)象到處 存在。系統(tǒng)通過 人體信號采集電路對 人體信號采集和 光信號采集電路對 光信號采集以及相應的處理并輸入給單片機，單片 機對輸入信號判斷并輸出信號來控制學校教室內(nèi)燈光的開關(guān)和亮度 任務要求 （進度） 第 1 天：熟悉課程設(shè)計任務及要求，針對課題查閱技術(shù)資料。 第 3 4 天：按照確定的方案設(shè)計單元電路。 該系統(tǒng)采用了當今比較成熟的 傳感技術(shù)和計算機控制技術(shù)，利用多參數(shù)來實現(xiàn)對學校教室室內(nèi)照明的控制 ，從而達到節(jié)能的目的 。目前，國內(nèi)大多數(shù)智能建筑存在效率低、能耗高的現(xiàn)象。 而在大學校 園 的建設(shè)熱潮中，各大高校和他們的建設(shè)者也意識到了智能照明的重要性。 根據(jù)本設(shè)計的要求，AT89C51 芯片 完全能夠滿足燈光控制系統(tǒng)所需要的處理器的性能和內(nèi)存。它可以十分快捷的反正出光照的變化，應用電路也十分的簡單 、實用 。 通信方式 的 選擇 方案一： 并行通信是指一條信息的各位數(shù)據(jù)被同時傳送的通信方式。 方案一： RS232C總線標準設(shè)有 25條信號 線，包括一個主通道和一個輔助通道。 RS485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此發(fā)送電路須由使能信號加以控制。分控制器接收主控主控制器RS 485 接口分控制器RS 485 接口分控制器RS 485 接口分控制器RS 485 接口RS 485 總線 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 9 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)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。 根據(jù)上述要求，可以畫出控制系統(tǒng)邏輯功能表，如表 11所示： 信號 室內(nèi)光信號 人體信號 時鐘信號 電燈的開關(guān)狀態(tài) 參數(shù) 自然光照度 人體 作息時間 邏 輯 狀 態(tài) 強 無 休息 斷 強 無 上課 斷 強 有 休息 斷 強 有 上課 斷 弱 無 休息 斷 弱 無 上課 斷 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 11 弱 有 休息 斷 弱 有 上課 合 如果假 設(shè)：室內(nèi)光線強度為 A：光線弱時 A=1，光線強時 A=0； 人體信號為 B：有人時 B=1，無人時 B=0； 作息時間為 C：上課時 C=1，休息時 C=0； 電燈開關(guān)狀態(tài)為 D：合時 D=1，斷開時 D=0。該形式的鍵盤，每個按鍵開關(guān)位于行列的交叉 處，采用逐行掃描的方法識別鍵碼。 MR 與 WDO 經(jīng)過一個二極管連接起來，WDI 接單片機的 口， RESET 接單片機的復位輸入腳 RESET， MR 經(jīng)過一個復位按鈕接地。 P3 口 7個引角，準雙向端口，并且每個端口都可復用， 、 的串行通迅功能，、 的中斷輸入功能， 、 的定時器輸入功能。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。 )1LSB Max，芯片體積小等特點。 圖 14） TLC1549引腳及 A/D接口電路 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 19 圖 15） TLC1549 方式 1 時序圖 在 CS的下降沿，前次轉(zhuǎn)換的 MSB 出現(xiàn)在 DATA OUT 端。 sbit ADOUT=P1^1。 ADCS=0。 delay(21)。 比較電路 比較電路 如圖 17)所示，由兩個運算放大器組成 ，輸入信號來自于 紅外人體探頭輸出。采用 DS12887 芯片設(shè)計的時鐘電路無需任何外圍電路和器件，并具有良好的微機接口。 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 23 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本燈光控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括照明啟?？刂瞥绦?、 照明亮度控制程序 、 照明定時控制程序 、人機交互程序以及串行通行等。 全部定時控制程序設(shè)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，分中斷程序入口初始化接收主機發(fā)送的地址與本機地址相符嗎接收主機發(fā)送的數(shù)據(jù)是打開命令