【正文】 通信程序設(shè)計 20 第五章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計 23 干擾產(chǎn)生的后果 23 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計 23 軟件抗干擾技術(shù) 24 總 結(jié) 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 27 附錄 28 摘要隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、電子、智能樓宇等行業(yè)，微型計算機(jī)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。對于軟件設(shè)計主要有主控制器、分控制器的有線通信程序設(shè)計以及燈光控制、定時控制、鍵盤掃描與LED顯示等程序設(shè)計。signal acquisition所以如何來節(jié)省電力能源也成為了一個迫切需要解決的問題。而在樓宇大廈建設(shè)熱潮中各公司和企業(yè)也意識到了智能照明的重要性。 智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀 智能控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀智能控制技術(shù)發(fā)展方向主要有基于人工智能技術(shù)的智能控制方向、智能控制的模糊控制方向和智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方向，在智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方向上，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯有機(jī)結(jié)合的神經(jīng)模糊技術(shù)，已成為近年來的一個熱門課題。 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點智能照明控制系統(tǒng)是指用計算機(jī)技術(shù)并輔助以其它手段，對電力照明實行自動控制，提供合適照明光環(huán)境的同時降低照明系統(tǒng)電能消耗和其它使用費(fèi)用。美國LCamp。硬件設(shè)計部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對硬件進(jìn)行調(diào)試、測試，以達(dá)到設(shè)計要求。 通信系統(tǒng)該多機(jī)通信系統(tǒng)采用RS485半雙工主從式通信系統(tǒng)，主機(jī)可以發(fā)送數(shù)據(jù)或命令到從機(jī)，從機(jī)主要負(fù)責(zé)對分布的照明燈具進(jìn)行控制，用中斷的方式接收主機(jī)發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。做到光線暗時開燈，雨天陰天時開燈，無人時關(guān)燈，光線亮?xí)r關(guān)燈，晴天時關(guān)燈。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。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、取消、確認(rèn)。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，RESET端輸出200ms的復(fù)位信號，使系統(tǒng)復(fù)位。在此電路中，光敏電阻在不同光強(qiáng)下呈現(xiàn)不同阻值，當(dāng)光照強(qiáng)度變小時，其阻值變大，使得加在光敏電阻上的電壓變大，經(jīng)過82K電阻再次分壓后，如達(dá)到導(dǎo)通三極管電壓，即加在MAX485的A腳的電壓隨之變化，達(dá)到比較效果。動態(tài)情況下，人體經(jīng)過探頭先后被A源或被B源感應(yīng)，SaSb或SaSb產(chǎn)生差值，雙源失去互補(bǔ)平衡作用而很敏感地產(chǎn)生信號輸出。觸發(fā)封鎖時間Ti 由外部R9 和C6 的大小調(diào)整。（由于故障或沒有安裝探頭）“1腳”，“2腳”的電壓為0V，“6腳”，“5腳”的電壓為0V。軟件是計算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，沒有軟件計算機(jī)不能充分發(fā)揮其功能，這是軟件在計算機(jī)中的地位，而在計算機(jī)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(jī)的狀態(tài)，這是一個比較簡單的人機(jī)交互形式。延時的選擇非常重要，太快了，起不到消除抖動的效果，太慢了又讓鍵盤太不靈活，錯過較多的按鍵信號。 數(shù)碼顯示程序如圖43圖43 數(shù)碼顯示程序流程圖 照明啟停控制程序設(shè)計 照明的啟?？刂浦饕怯芍骺刂破靼l(fā)出指令，通過RS485通信方式或無線數(shù)傳方式控制全部或部分分控制器所控制照明燈具的啟停。如果呼叫通用地址則進(jìn)入正式通信狀態(tài)，清除SM2位，不需要回復(fù)主機(jī)，開始接收主機(jī)發(fā)送來的命令。當(dāng)串口以方式3工作時，發(fā)送和接收的每一幀信息都是11位，其中第9位數(shù)據(jù)位是可編程的，通過對SCON寄存器的TB8位置1或置0，以區(qū)別發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù)幀（規(guī)定地址幀的第9位為1，數(shù)據(jù)幀的第9位為0）。（4） 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，相應(yīng)的從機(jī)接收，其他從機(jī)則不受影響。（2） 發(fā)送地址幀后，如果發(fā)送的是廣播地址幀，則不需要從機(jī)應(yīng)答，待延遲一段時間后，調(diào)用發(fā)送函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)；如果發(fā)送的是非廣播地址幀，主機(jī)則要接收應(yīng)答，若應(yīng)答信號中的地址與前面發(fā)送的地址并不相同，主機(jī)將重新發(fā)送地址幀呼叫，否則調(diào)用發(fā)送函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果函數(shù)返回0，表示數(shù)據(jù)被成功接收，向主機(jī)發(fā)送成功信號，隨后，程序?qū)M2位置1，重新開始。②死機(jī)。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計（1）供電系統(tǒng)采用穩(wěn)定的開關(guān)電源并提供足夠的功率余量，主機(jī)部分使用單獨(dú)的穩(wěn)壓電路，必要時I/O供電分別采用DCDC模塊隔離，以避免各部分相互干擾。（5）用好去耦電容。（2）使用程序監(jiān)視跟蹤定時器。首先根據(jù)設(shè)計要求用Protel DXP軟件繪制出原理圖，然后依據(jù)原理圖選擇元器件，在實驗板上布置元器件并連接線路，對硬件電路進(jìn)行測試，檢查串行口是否選錯，測量電源是否正常，復(fù)位電平是否正確，單片機(jī)是否起振等等。他不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時不長，卻讓我終生受益。 while(1) { jiank()。 p=11。 L1602_char(2,p,keys+49)。 keys=keyout()。 if(keys==14) goto back。 L1602_char(2,6,tem/10%10+48)。 if(tem==30) ddata=0xb6。 send_data(ddata)。 send(addr0)。 back: Delay_1ms(250)。 p=11。 L1602_char(2,p,keys+49)。 keys=keyout()。 if(keys==14) goto back。 L1602_char(2,6,tem/10%10+48)。 break。q5。 } L1602_string(2,10, OK! )。 Delay_1ms(250)。 L1602_init()。 tem=SBUF。 switch(Data) { case 0xb1: pout=1。 for(j=0。j18。j++) for(i=0。i200。i++) Delay_1ms(250)。 break。 case 0xc2: pout=0。 for(j=0。j24。j++) for(i=0。i++) Delay_1ms(250)。i200。j++) for(i=0。j12。 for(j=0。 case 0xc6: pout=0。 break。i++) Delay_1ms(250)。i200。j++) for(i=0。j6。 TB8=0。 while(1){ Uart_Init()。 L1602_string(2,10,waiting)。 } if(temp==0) { for(q=0。 jiank()。 break。 } Delay_1ms(250)。 if(keys==12) { if(tem==30) continue。 L1602_init()。 p++。 q=0。 L1602_init()。 Delay_1ms(250)。 } L1602_string(2,10, OK! )。q5。 } Delay_1ms(250)。 if(keys==12) { if(tem==30) continue。 L1602_init()。 p++。 temp=0。 DS18B20()。同時，我也學(xué)到了許多關(guān)于室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)以及單片機(jī)的知識，實驗技能有了很大的提高。調(diào)試時應(yīng)先調(diào)主程序，實現(xiàn)最基本最主要的功能，在此基礎(chǔ)上再將各模塊功能往主程序上堆砌，直至各模塊聯(lián)調(diào)、統(tǒng)調(diào)，實現(xiàn)全部功能。軟件陷阱將出錯的程序捕獲并強(qiáng)行引入出錯處理的程序，可安排在四個地方：①未使用的中斷向量區(qū)，干擾可使未使用的中斷開放并激活中斷，在這些地方設(shè)置軟件陷阱就能及時捕獲到錯誤中斷。去耦電容有兩個作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。（3）提高元器件的可靠性。①單片機(jī)內(nèi)部程序指針錯亂，指向了其它地方，運(yùn)行了錯誤的程序；②DRAM中的某些數(shù)據(jù)被沖亂或者特殊寄存器的值被改變，使程序計算出錯誤的結(jié)果。產(chǎn)生這種情況的原因主要是現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜和各種各樣的電磁干擾，所以單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性設(shè)計、抗干擾技術(shù)變得越來越重要了。 從機(jī)部分通信程序設(shè)計從機(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個部分。主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時，按照表41的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳輸。若SM2被設(shè)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(biāo)志，數(shù)據(jù)裝入SBUF。而其它從機(jī)由于地址號不符，他們的SM2位仍然為1，仍處于偵聽狀態(tài)，無法接收主機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息。單片機(jī)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）。系統(tǒng)的按鍵定義除了基本的數(shù)字鍵（0～9）外，將其它的鍵依次定義為開、關(guān)、增值、減值、取消、確認(rèn)六個命令鍵，其控制的基本功能是：（1） 通過數(shù)字鍵、確認(rèn)鍵輸入分控制器的地址以及定時功能的時間設(shè)置。一個44的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個含有16個按鍵的鍵盤，顯然，在按鍵數(shù)量較多時，矩陣式鍵盤較之獨(dú)立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多I/O口。該照明控制系統(tǒng)的軟件程序包括：照明啟停控制程序、照明亮度控制程序、照明定時控制程序、人機(jī)交互程序以及串行通信等。具體的比較結(jié)果如下表31所示。比較電路中的基準(zhǔn)電壓分別由兩個獨(dú)立的分壓電路得到，供電路比較所用。BIS0001 是一款具有較高性能的熱釋電傳感器信號處理集成電路,它主要由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成。 人體紅外探頭熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴? （3）看門狗定時器被清零，WDO維持高電平；當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時，CPU不能在1．6s內(nèi)給出“喂狗”信號，WDO跳變?yōu)榈碗娖剑捎贛R端有一個內(nèi)部250mA的上拉電流，D導(dǎo)通MR獲得有效低電平，RESET端輸出復(fù)位脈沖，單片機(jī)復(fù)位，看門狗定時器清零，WDO又恢復(fù)成高電平。、?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。根據(jù)上述要求，可以畫出如表21所示控制系統(tǒng)邏輯功能表。主控制器硬件電路結(jié)構(gòu)如圖22所示。硬件電路的設(shè)計最重要的選擇用于控制的單片機(jī)，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(jì)又高性能。國內(nèi)生產(chǎn)的真善美智能照明系統(tǒng)具有集中控制、多點操作、集中顯示、停電自鎖、免打擾、遙控功能等智能功能，使家居生活更加方便和舒適。