【正文】 檢測元器件 采用萬用表檢測所有元器件的是否正常工作 、導線是否導通等。 ⑵ 印制導線拐彎處取圓弧形，因直角或夾角在高頻電路中會影響 電氣性能。 PCB 布局 第 一次布局時，為了美觀，把電容、電阻排放在一起，沒有圍繞核心元件布局，沒有考慮實際的元件連接，因此連線復雜而且本來可以短線連接的變成長線連接。根據(jù)元件之間的走線，在工作面板上需對元件進行位置的調整、屬性的設置等。 平時所有的控制板都處于接收信息的狀態(tài)， 并對接鍵和狀態(tài)標志不斷地進行循環(huán)的查詢， 一旦有按鍵按下就進行相應的處理：如，有房間選擇鍵按下則將相應房間的燈狀態(tài)讀入，有燈控鍵按下則改變相應的燈的狀態(tài)并同時將燈的狀態(tài)送回相應的房間； 如查詢到標志位為 1 則調用相應的函數(shù)進行數(shù)據(jù)的收發(fā)；如有信息收到也進行串行的中斷，在中斷服務程序中進行是不是本機地址的判斷然后根據(jù)判斷的結果對標志位進行置位?？辔督邮諑?RB8=0，則原數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)，并準備接收下幀信息。 （ 6） 供電電源： +5V。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。這些收發(fā)器在驅動器禁用的空載或滿載狀態(tài)下，吸取的電源電流在 120μ A至 500μ A 之間。按鈕復位又分為按鈕電平復位和按鈕脈 沖復位。 89S51 的內(nèi)部結構主要包括有 ALU 部件、定時和控制部件、并行 I/O 接口、串行 I/O接口、定時器部件、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等七個部分。 方案三：采用 CAN 標準。通過以上分析， 在本設計中采用 AT89S51 處理輸入的數(shù)據(jù)并控制 照明燈，其完全是勝任的 ， 故最終選擇方案三來實現(xiàn)該設計。 它的主要功能是邏輯控制、定時控制、計數(shù)控制、 步進控制、 PID 控制、數(shù)據(jù)控制、通信和聯(lián)網(wǎng)等。若停止位采樣值為 0，說明同步或傳輸有問題，此次采樣所得字符作廢 ,不被接收 。 第 7 頁 共 46 頁 ⑶ 奇偶位：奇偶校驗位僅占一位，用于進行奇校驗或偶校驗，也可以不設奇偶位。通常是在發(fā)送時鐘的下降沿將移位寄存器中的數(shù)據(jù)串行輸出，每個數(shù)據(jù)位的時間間隔由發(fā)送時鐘的周期來劃分。這種標準兼有電平變化和頻率變化來表示二進制數(shù)的 0和 1。在串行口傳送 1 位的時間內(nèi)， 并行口可以傳送一個字節(jié)。 并行通信 并行通信傳輸中有多個數(shù)據(jù)位，同時在兩個設備之間傳輸。 16 單片機的引腳控制功能設計 ............................................................................................ 16 系統(tǒng)時鐘電路 .................................................................................................................... 17 復位電路 ............................................................................................................................ 18 串口接口電路 .................................................................................................................... 18 輸出控制和狀態(tài)顯示電路 ................................................................................................ 19 4 軟件部分 .................................................................................................. 20 單片機通信的軟件設計 最后，對本次設計進行了總結 。傳統(tǒng)的家庭燈控制系統(tǒng)往往是一個房間一個控制開關 ， 每個開關固定地對應控制著一個燈的亮滅，各個開關和房間之間彼此獨立。 family lights。 假如 房間較大，樓層較高，則必須步行到每個樓層和房間進行照明燈 的關斷或者開啟。這種方法的優(yōu)點是傳輸速度快，處理簡單。 ⑴ 調幅方式 第 4 頁 共 46 頁 幅度調制是用某種電平或電流來表示邏輯“ 1”，稱為傳號（ mark）；而用另一種電平或電流來表示邏輯“ 0”，稱為空號（ space）。曼徹斯特編碼標準通常用在兩臺計算機之間的同步通信。在異步傳送時， n = 1， 16， 64，實際常采用 n = 16，即發(fā)送或接收時鐘的頻率要比數(shù)據(jù)傳送的波特率高 n倍。 串行異步通信時的數(shù)據(jù)接收 串行異 步通信時，接收方不斷地檢測或監(jiān)視串行輸入線上的電平變化，當檢測到有效起始位出現(xiàn)時，便知道接著是有效字符位的到來，并開始接收有效字符，當檢測到停止位時，就知道傳輸?shù)淖址Y束了。 無主從機的通信 系統(tǒng)解決方案 每個單片機中的程序都是一樣的，平時都處于接收信息的狀態(tài)，一旦有 按鍵按下則調用相應的處理程序進行相應的選擇房間或者照明燈的狀態(tài)處理。單片機算術運算功能強，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制。所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線的分布電容，其傳輸距離最大 約為 15M，最高速率為 20KBPS，且其只能支持點對點通信。再者， CAN 具有完 善的通信協(xié)議，可由 CAN 控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期。 89S51 有四個 并行 I/O 接口 分別為 P0、 P P2 和 P3，它們都是 8位并行端口。它完成將 TTL 電平轉換為 RS－ 485 電平的功能。 MAX485 與單片機的連接如 圖所示： 圖 MAX485 與單片機的連接圖 電路 原理圖設計 單片機的引腳控制功能 設計 本控制系統(tǒng)設計中單片機的各管腳的控制功能闡述如下： （ 1） P0 口 是 一組 雙向 I/O 端口 。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如下圖 所示。在發(fā)送與接收方之間的這些約定，就叫通信協(xié)議，必須在編程前確定下來。 波特率的設置 在串行通信中，一個重要的指標是波特率，它反映了串口通信的數(shù)率，也反映了對傳輸通道的要求。 (3)應用程序的仿真調試， 指用仿真器對硬件進行在線調試或軟件仿真調試，在調試中不斷修改、完善硬件及軟件。 （ 8） 檢查修改 利用 PROTEL 99 提供的各種校驗工具，對原理圖進行檢查，并對原理圖進行進一步的調整和修改，確保原理圖的準確無誤。 ⑶ 盡可能使元器件平行排列。 由于線寬有以下關系： 地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為： ～ ,最 細寬度可達 ～ ,電源線為 ～ mm，所以，要使地線寬度比電源線寬。但在初次燒程序進去進行簡單測試的時候發(fā)現(xiàn)兩個板的工作狀態(tài)不一樣，接著我對整個電路板進行了檢查，發(fā)現(xiàn)有的元器件的引腳虛焊了，導致信號沒有正常地輸出。也有在 PCB 上不共地的，這 由系統(tǒng)設計來決定。自動布線的布通率，依賴于良好的布局，布線規(guī)則可以預先設定，包括走線的彎曲次數(shù)、導通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等。以后我 要想很好地掌握它，還需 自己好好去體會。在這一過程中，要充分利用 protel 99 se 所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來實現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確、精美的電路原理圖。其波特率公式為： （ ） T1 在設置波特率時，一般都采用模式 2，因為當 T1 益出后，參數(shù)自動裝入，可避免不必要的中斷請求。該位置 1 表示該幀為地址信息。在圖中可以看出，上電瞬時 RST 端的電位與VCCC 等電位， RST 為電平，隨著電容器充電電流的減少， RST 的電位不斷下降，其充電時間常數(shù)為 10 106 103s＝ 82 103s=82ms,此時間常數(shù)足以使 RST 在保持為高電平的時間內(nèi)完成復位操作。 （ 4） P3 口 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。同時將 A 和 B 端之間加匹配電阻，一般可選 100Ω 的電阻。 P1 是一個純 I/O 口，它只用于數(shù)據(jù)的輸入輸出。 控制器的選定及其簡介 由 上述 方案論證 得出所用的控制器為 89S51 單片機，單片機（ MICROCONTROLLER，又稱 為 微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機算機，這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存貯器 RAM、程序存貯器 ROM、定時器 /計數(shù)器和多種 I/O 接口電路。 RS485/422 最大 的通信距離約為 1219M，最大傳輸速率為 10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在 100Kb/S 的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485 中繼器 。而 單片機的設計在滿足大多數(shù)測控參數(shù)對數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)容量相對要求不高的前提下，大力發(fā)展了其控制功 第 12 頁 共 46 頁 能和 控制運行的可靠性，因而更適合于檢測、控制型應用場合。 方案一：采用 FPGA 為系統(tǒng)的控制器， FPGA 可以實現(xiàn)各種復雜的邏輯功能，模塊大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可應用 EDA軟件仿真、調試，易于進行功能控制。相當精確地確定起始位的中間點，從而提供一個時間基準，從這個基準開始，每隔 16 個 Tc 對其余數(shù)據(jù)位采樣，以確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性。串行異步傳輸時的數(shù)據(jù)格式如 圖 所示。在計算機中，一個符號的含義為高低電平，它們分別代表邏輯“ 1”和邏輯“ 0”，所以每個符號 所含的信息量剛好為 1 比特，因此在計算機通信中，常將比特率稱為波特率，即： 1 波特（ B） = 1 比特（ bit） = 1 位 /秒（ 1bps） 例如 :電傳打字機最快傳輸率為每秒 10 個字符 /秒，每個字符包含 11 個二進制位 ,則數(shù)據(jù)傳輸率為 :11位 /字符 10 個字符 /秒 =110 位 /秒 =110 波特（ Baud）計算機中常用的波特率是： 1 300、600、 1200、 2400、 4800、 9600、 19200、 28800、 33600，目前最高可達 56Kbps. ⑶ 位時間 Td 位時間是指傳送一 個二進制位所需時間，用 Td 表示。線路中存在 20mA 電流表示邏輯 1，不存在 20mA 電流表示邏輯 0。 傳輸?shù)拿恳晃粩?shù)據(jù)占據(jù)一個固定的時間長度，其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息。 本文介紹了 家庭燈控 系統(tǒng)的總體設計、工作原理 ； 闡述了軟硬件電路設計，并給出了詳細電路圖。本設計方案就是在一個 家庭中 采用 多個控制板連接在總線上 。該方案設計出一種具有結構簡單、價格低廉、工作性能可靠 等 特點的 家庭燈控 系統(tǒng)。 2 并行通信 .............................................................................................................................. 2 串行通信 .............................................................................................................................. 2 通信的選擇 .......................................................................................................................... 3 串行數(shù)據(jù)在傳輸線上的形式和標準 27 確定 PCB 的大小 .............................................................................................................. 27 PCB 布局 ........................................................................................................................... 27 布線 ...............