【正文】 318所示。使從機串行口處于偵聽狀態(tài)。主機與從機的通信電路圖分別如圖316與圖317所示。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，主器件在總線上產生時鐘脈沖、尋址信號、數據信號等，而從器件則相應接收數據、送出數據。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。探頭將只會產生一種電壓信號0V。它主要由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器及封鎖時間定時器等構成。長形和方形鏡片要呈弧形以焦距為單位對準探頭窗口。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。例如，SCA021對 ~14um波長的紅外線的穿透量為70%，%，%；P2288的響應波長為 6~14um，中心波長為10um。當人體靜止在傳感器的檢測區(qū)域內時，照射到PP2上的紅外線光能能量相等，且達到平衡，極性相反、能量相等的光電流在回路中相互抵消。熱釋電傳感器具有成本低、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源、靈敏度高、可流動安裝等特點。vol=1。for(w=1。在正常進行的轉換周期內，規(guī)定時間內CS端高電平至低電平的跳變可終止該周期，器件返回初始狀態(tài)（輸出數據寄存器的內容保持為前次轉換結果）。當串行接口把CS拉至有效時，轉換時序開始允許I/O CLOCK工作并使DATA OUT脫離高阻狀態(tài)。在本次設計中選用了帶串行控制的10位模數轉換器TLC1549，它是由德州儀器（Texas Instruments簡寫為TI）公司生產的，它采用CMOS工藝，具有自動采樣和保持，采用差分基準電壓高阻抗輸入，抗干擾性能好，可按比例量程校準轉換范圍，總不可調整誤差達到(177。該監(jiān)控電路的主要功能如下：（1）系統(tǒng)正常上電復位：電源上電時，RESET端輸出200ms的復位信號，使系統(tǒng)復位。、。3基于單片機的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設計系統(tǒng)以單片微型計算機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31所示。主控制器是發(fā)送遙控指令、發(fā)送數據信息、接收應答信息等，分控制器接收數據與遙控指令，完成對照明燈具的控制。軟件設計的方法與開發(fā)環(huán)境的選取有著直接的關系，本系統(tǒng)由于是采用51系列單片機，因此使用Keil C語言進行開發(fā)。在這里主要對這三種技術的組成、功能、發(fā)展以及使用領域等方面進行了簡要的闡述。根據上述要求，可以畫出控制系統(tǒng)邏輯功能表，如表11所示。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。但是，國內外智能照明系統(tǒng)的研究存在著如下問題：（1）現有國外智能照明系統(tǒng)主要控制照度這個數量指標，國外的研究主要集中于辦公室照明，以節(jié)能為主要目的，但據照明科技最新研究成果表明，非定量指標（如舒適性和藝術性等）對室內照明光環(huán)境質量影響更大。輸入裝置可以不斷檢測周圍環(huán)境的照度水平，可以探測到某個區(qū)域是否有人移動，以及輸入人們的控制指令，并把相應的信號傳送給處理器。正如英國的Glasgow市報指出：“Glasgow正在成為一個研究和發(fā)展太空時代智能建筑的國際組織的神經中樞。正因為RS485的遠距離、多節(jié)點（32個）、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)應用中數據傳輸的首選標準。軟件系統(tǒng)是微機系統(tǒng)所使用的各種程序的總稱，人們通過它對微機進行控制并與微機系統(tǒng)進行信息交換，使微機按照人的意圖完成預定的任務。1系統(tǒng)概述電子技術和微型計算機的迅速發(fā)展，促進微型計算機測量和控制技術的迅速發(fā)展和廣泛應用，單片機（單片微型計算機）的應用已經滲透到國民經濟的各個部門和領域，它起到了越來越重要的作用。在樓宇的照明數量與質量兩個方面均有顯著的變化與提高，特別是隨著人民生活水平進入小康水平，樓宇照明水平提高很快，追求人工照明光環(huán)境的舒適性、個性化、安全、節(jié)能等方面日見突出。所以學校如何來節(jié)省電力能源也成為了一個迫切需要解決的問題。無線數傳程序設計的功能是：通過無線數傳模塊實現照明燈的無線遙控，同樣實現有線方式控制的功能。畢 業(yè) 論 文基于AT89C51單片機的智能照明系統(tǒng)設計作 者 姓 名 ：何保林 專 業(yè)、班 級：電子工程201201 學 號：020112200192 完 成 日 期 ：2013年6月15日 鄭州大學物理工程學院鄭州大學物理工程學院畢業(yè)論文摘 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開啟、關閉、燈光亮度調節(jié)、定時控制等功能。在尋找新的能源之外，節(jié)約能源，提高效益也就成為了我們研究的課題。近十幾年來，隨著我國城市建設的快速發(fā)展，樓宇照明也相應飛速發(fā)展。本系統(tǒng)是以單片機為控制器的核心，其中上位機是以AT89C51為基礎，下位機是以AT89C2051為基礎，再連接外圍電路，通過現場總線RS485通信方式實現照明燈具的智能控制，也可以通過無線數傳模塊實現無線通信，從而達到照明燈具的智能控制。CPU配上存放程序和數據的存儲器、輸入/輸出（Input/Output，簡稱I/O）接口電路以及外部設備即構成單片機的硬件系統(tǒng)。RS23RS422與RS485標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。人工智能技術在建筑與照明中的應用趨勢不斷擴大。智能照明控制系統(tǒng)主要由輸入裝置、處理器和執(zhí)行器三個部分組成。國內生產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。硬件電路設計還包括輸入輸出接口設計，畫出詳細電路圖，標出芯片的型號、器件參數值，根據電路圖在仿真機上進行調試，發(fā)現設計不當及時修改，最終達到設計目的。在確保室內正常照明同時，可有效防止無人燈（無人時開燈）﹑無效燈（光線亮時開燈）、無限燈（休息時間開燈），從而達到節(jié)電目的。本文所研究的照明控制系統(tǒng)主要使用了單片機應用技術、有線通信技術和無線數傳技術。硬件電路設計還包括輸入輸出接口設計，畫出詳細電路圖，標出芯片的型號、器件參數值，根據電路圖在仿真機上進行調試，發(fā)現設計不當及時修改，最終達到設計目的。 圖21有線通信系統(tǒng)結構框圖無線數據傳輸系統(tǒng)也是由主控制器和分控制器兩部分組成，系統(tǒng)結構框圖如圖22所示。3 系統(tǒng)性能指標及技術要求（1） 照明啟?？刂葡到y(tǒng) ① 全開 ② 全關 ③ 單獨開 ④ 單獨關（2） 照明亮度控制系統(tǒng) ① 全部亮度調節(jié) ② 單獨亮度調節(jié)（3） 定時控制系統(tǒng) ① 對全部照明燈進行定時控制② 對每個照明燈進行定時控制本章主要從系統(tǒng)設計要點、系統(tǒng)的結構、系統(tǒng)性能指標及技術要求三方面對所研究的照明控制系統(tǒng)的設計框架和性能進行了闡述，該系統(tǒng)由一個主控制器與若干個分控制器組成，系統(tǒng)的設計首先要從硬件方面著手，在繪制出正確的電路圖后，再按功能要求編制出相應的軟件程序，最終要達到所要求的性能指標。該形式的鍵盤，每個按鍵開關位于行列的交叉處，采用逐行掃描的方法識別鍵碼。MR與WDO經過一個二極管連接起來，RESET接單片機的復位輸入腳RESET，MR經過一個復位按鈕接地。本系統(tǒng)中，信號的測量范圍的電壓：—。圖34Microwire總線系統(tǒng)典型結構 TLC1549的接口設計TLC1549采用了Microwire串行接口方式，其接口時序如圖35所示，在芯片選擇（CS）無效情況下，I/O CLOCK最初被禁止且DATA OUT處于高阻狀態(tài)。如果I/O CLOCK 傳送大于10個時鐘長度，那么在的10個時鐘的下降沿，內部邏輯把DATA OUT拉至低電平以確保其余位的值為零。uint vol。i++)//采集10位串行數據{//給一個脈沖ADCLK=1。(1)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,并將其轉變?yōu)殡妷盒盘枴?（1）敏感單元（3）敏感單元當傳感器沒有檢測到人體輻射出的紅外線信號時，由于PP2自身產生極化，在電容的兩端產生極性相反、電量相等的正、負電荷，而這兩個電容的極性是相反串聯的，所以，正、負電荷相互抵消，回路中無電流，傳感器無輸出。濾光窗是由一塊薄玻璃片鍍上多層濾光層薄膜而成的，~14um波長以外的紅外線。整個接收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標探測器。三、焦距——指鏡片與探頭窗口的距離，精確度以毫米的小數點為單位。圖311熱釋電檢測電路組成框圖本設計采用BIS0001 來完成對熱釋電傳感器輸出信號的處理。（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。分控制器采用低檔型的AT89C2051單片機作為微處理器，AT89C2051也是美國ATMEL公司生產的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內含2K bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和128 bytes的隨機存取數據存儲器（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、結構簡單、性價比較高等特點。串行數據線I/，所有的單片機地址、命令及數據均通過這兩條線傳輸。當VCC1小于VCC2時，DS1302由VCC2供電。因此占空比越大，燈泡就越亮，當占空比α=1時，燈泡的亮度最高。在這里使用的是主從式通信方式，主機由主控制器充當，從機為分控制器。 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。模塊的數據輸入和輸出端與單片機的串行口連接，即模塊的串行數據發(fā)射端TXD與單片機的串行數據輸入端RXD連接；模塊的串行數據接收端RXD與單片機的串行數據輸出端TXD連接。（3） 高抗干擾能力和低誤碼率。自動過濾掉空中產生的噪音信號及假數據（所發(fā)即所收）。SRWF1型模塊提供2個串口3種接口方式，COM1為TTL電平UART接口。（11） 低功耗及休眠功能。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41所示。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一些錯誤的信號，要不就是掃描不進數據，要不就是重復輸入很多次數據，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計全部照明啟停控制系統(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，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，每幀數據的第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。該系統(tǒng)的主機控制程序流程圖同圖44所示，從機控制程序流程圖如圖48所示。 在DS1302芯片中，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。圖410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據，然后分控制器就將數據寫入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位數據位表示通信的從機地址，第9位為1，表示當前幀為地址幀。而接收數據時，對地址幀的判斷則是通過讀取RB8位來獲得的，RB8=1，當前幀為地址幀，RB8=0，當前幀為數據幀。其基本的流程如下：（1）初始化完成后，從機設置SM2位為1，串口只接收第9位數據位為1的地址幀，數據幀將被直接拋棄。這些工作都需要通信協(xié)議來完成，可保證在任何一個瞬間，通信網中只有一個模塊處于發(fā)送狀態(tài)，避免相互干擾。而照明啟停控制、亮度控制以及定時控制程序又分為全部控制和單獨控制兩部分，人機交互程序由鍵盤掃描程序與LED顯示程序組成，而串行通信程序由RS485通信程序和無線數傳程序組成。（3）系統(tǒng)被控對象誤操作。在單片機應用系統(tǒng)中，由于外部RAM是可讀寫的，在干擾的侵入下，RAM中數據有可能發(fā)生改變，雖然ROM能避免干擾破壞，但單片機片內RAM以及片內各種特殊功能寄存器等狀態(tài)都有可能受干擾而變化，甚至EPROM中的數據也可能誤讀寫,使程序計算出錯誤的結果。①盡量采用多層印制電路板，多層板可提供良好的接地網，可防止產生地電位差和元件之間的耦