【正文】 將更注重能量的節(jié)省和使用 上的便利，以及滿足人類工程學(xué)的個性方面的要求。 熱釋電紅外傳感器由敏感單元、阻抗變換器和濾光窗等 三大部分組成 。串行通信的距離可以從幾米到幾千米。 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)的 設(shè)計思路 本 系 統(tǒng) 主要由三部分組成：（ 1）上位機系統(tǒng)；（ 2）下位機系統(tǒng)；（ 3）通信系統(tǒng)。 主控制機 電路設(shè)計 主 控制器采用 AT89C51 單片機作為微處理器， AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)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），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位 中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元。 （ 4）手動復(fù)位：如果需要對系統(tǒng)進行手動復(fù)位，只要按下手動復(fù)位按鈕，就能對系統(tǒng)進行有效的復(fù)位。 信號采集電路設(shè)計 信號采集電路設(shè)計包括光信號取樣電路的設(shè)計和人體信 號采集電路的設(shè)計。在正常進行的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)，規(guī)定時間內(nèi) 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(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容保持為前次轉(zhuǎn)換結(jié)果）。 vol=1。 當被動紅外探頭在有效范圍內(nèi)感應(yīng)到 人體信號后，運算放大器的“ 2 腳”或“ 5 腳”的電壓降為 ；當被動紅外探頭 在 有效范圍內(nèi) 沒有感應(yīng) 人體紅外信號 時 ，“ 2 腳”或“ 5 腳”的電壓降為 。 全部啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 全部照明啟?？刂葡到y(tǒng)是利用主控制器上的開、關(guān)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，分控制器再依據(jù)命令向，來達到控制燈泡亮和滅的目的。 軟件設(shè)計部分，首先在總體設(shè)計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設(shè)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(shè)計等；最后是對軟件進行調(diào)試、測試，達到所需功能要求。 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，然后對硬件進行調(diào)試、測試，以達到設(shè)計要求。 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。 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。 ADCS=0。 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。主機處于主導(dǎo)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。 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(fù)位輸入腳 RESET， MR 經(jīng)過一個復(fù)位按鈕接地。 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。 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。 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。 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。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。 第 3 4 天：按照確定的方案設(shè)計單元電路。長明燈比比皆是，人走不熄燈的現(xiàn)象到處 存在。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(fù)雜程度大大增加。 二、 光敏電阻式傳感器： 光敏 電阻 會感應(yīng)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(yīng) 光照強度的變化。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。系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)框圖如圖 1） 。 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。 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(fù)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。 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。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。 if(ADOUT)vol|=0x01。探頭故障斷路時，則“ 2 腳”或“ 5 腳”的電壓降為 0V。 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） 全部啟停控制從機程序流程圖 單獨啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 單獨照明啟停控制系統(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?。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。 流程圖如下： 開始發(fā)送地址幀等待從機應(yīng)答應(yīng)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(yīng)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。?！?0”（正常）：關(guān)閉室內(nèi)照明電器。圖 161） 為它們的頂視圖，其中較大的矩形部分為濾光窗，圖 162）為底視圖，圖 163） 為側(cè)視圖， P P2為兩個敏感單元，面積約 2 1mm2，間距 1mm。 vol=0。開始 10個 I/O 時鐘提供采樣模擬輸入的控制時序。 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。 如圖 7）： 圖 7） 數(shù)碼顯示與驅(qū)動電路 原理圖 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 14 看門狗監(jiān)控 電路的設(shè)計 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 的接口電路附錄 所示。在確保室內(nèi)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?xí)r開燈）、無限燈（休息時間開燈），從而達到節(jié)電目的 。RS485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。 本系統(tǒng)采用了四位共陽極七段數(shù)碼管，共陽極數(shù)碼管的 8個發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起，通常 公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端 。 方案二 ： ATMEL 公司 MCS51 系列單片機中的 AT89C51 芯片，它是低壓高性能CMOS 8 位微處理器，帶有 4k 字節(jié) 可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器 ， 128 字節(jié)內(nèi)部 隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ， 15 個 I／ O 口線，兩個 16 位定時／計數(shù)器， — 個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口。 關(guān)鍵詞： 燈光控制系統(tǒng)； AT89C51； AT89C2051； 節(jié)能；采集電路 目錄 1 引言 ............................................................................................................................. 5 計算機 控制技術(shù) 課程設(shè)計 4 2 總體方案設(shè)計 ............................................................................................................... 5 硬件方案論證 ..................................................................................................... 5 系統(tǒng)總體設(shè)計 ..................................................................................................... 8 系統(tǒng)邏輯算法的設(shè)計 ............................................