【正文】 tion control systems. The system has to not inexpensive, reliable, stable, easy to maintain, easy to expand and so on. Keywords: laboratory building, light control, ventilation control, FPGA. 四川師范大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計 目錄 摘要 ??? ??????????????????????????????? I Abstract??????????????????????????????? II 第 1章 緒論 ?????????????????????????????? 1 課題研究的背景與意義 ?????????????????????? 1 國內(nèi)外研究的發(fā)展?fàn)顩r ?????????????????????? 2 系統(tǒng)的主要任務(wù) ????????????????????????? 3 第 2章 系統(tǒng)總體法案設(shè)計 ???????????????????????? 4 系 統(tǒng)方案的確定 ????????????????????????? 4 器件的選型 ??????????????????????????? 4 控制器的選取 ??????????????????????? 4 無線模塊的選取 ?????????????????????? 5 顯示裝置的選取 ?????????????????????? 5 光照度檢測裝置的選取 ??????????????????? 6 第 3章 硬件設(shè)計 ??? ????????????????????????? 9 芯片介紹 ???????????????????????????? 9 光照度傳感器 ??????????????????????? 9 ADC0809S 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ??????????????????? 9 AT89C52 單片機(jī)芯片 ???????????????????? 11 MAX232 TTL 轉(zhuǎn)串口電平芯片 ????????????????? 11 ULN20xx 達(dá)林頓陣列芯片 ??????? ??????????? 12 硬件電路的設(shè)計 ????????????????????????? 12 時鐘電路的設(shè)計 ?????????????????????? 12 復(fù)位電路設(shè)計 ??????????????????????? 13 顯示電路設(shè)計 ??????????????????????? 13 光照度傳感電路設(shè)計 ???????????????????? 14 rs232 通信電路設(shè)計 ???????????????????? 14 ULN20xx 驅(qū)動電路設(shè)計 ??????????????????? 15 四川師范大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計 硬件總體電路原理圖設(shè)計 ????????????????????? 15 第 4章 系統(tǒng)軟件方案的設(shè)計 ??????????????????????? 16 軟件應(yīng)用簡介 ?????????????????????????? 16 MSCOMM 控件簡介 ????????????????????? 16 winsock 控件簡介 ????????????????????? 17 keil 軟件介紹 ?????????????????????? 18 STC_ISP_V483 簡介 ???????????????????? 19 protues 軟件簡介 ???????????????????? 19 程序設(shè)計流程圖 ???????????????????????? 20 光照度采集程序流程圖 ?????????????????? 20 串口中斷程序流程圖 ??????????????????? 21 led 驅(qū)動程序設(shè)計流程圖 ????????????????? 22 下位機(jī)界面設(shè)計 ????????????????????? 22 上位機(jī)控制界面設(shè)計 ??????????????????? 24 第 5章 總結(jié)????????????????????????????? 25 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????? 26 致謝 ????????????????????????????????? 27 附錄 ????????????????????????????????? 28 附錄 1：程序清單 ????????????????????????? 28 附錄 2：電路原理圖 ???????????????????????? 38 附錄 3：實物圖 ?????????????????????????? 39 四川師范大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒論 課題研究的背景與意義 實驗大樓環(huán)境非常重要， 由于實驗室存放了許多重要藥品和精密儀器，如果不能具有良好的通風(fēng)光照時間，容易造成實驗室內(nèi)物品發(fā)霉，空氣質(zhì)量差，各種化學(xué)藥品氣味四處蔓延，精密儀器被腐蝕，甚至影響實驗室工作人員的身體健康。 局部通風(fēng)：將有毒有害的氣體通過小的操作設(shè)施進(jìn)行局部的通風(fēng)處理，防止擴(kuò)散到整個房間；還可根據(jù)氣體濃度的大小選擇強(qiáng)制排風(fēng)。例如，輸送清潔空氣，或含塵氣體流經(jīng)風(fēng)機(jī)時已經(jīng)過凈化，含塵濃度不超過 150mg／ m3時，可選擇一般通風(fēng)換 氣用的風(fēng)機(jī)；輸送腐蝕性氣體，要選用防腐風(fēng)機(jī)；輸送易燃、易爆氣體或含塵氣體時，要選用防爆風(fēng)機(jī)或排塵風(fēng)機(jī)。 方案： FPGA FPGA（ Field－ Programmable Gate Array），即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在 PAL、 GAL、CPLD 等可 編程器 件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。 1602液晶也叫 1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。 當(dāng)內(nèi)光電效應(yīng)發(fā)生時，光敏電阻電導(dǎo)率的改 變量為： pnp e n e? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????? 式 21 在（ 1）式中， e 為電荷電量， p? 為空穴濃度的改變量， n? 為電子濃度的改變量， ? 表示遷移率。 比較光敏二極管和光敏電阻的光照特性可知，光敏二極管的光照特性 線性度非常好，而光敏電阻非線性非常差，開關(guān)特性比較好。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 （ 3） ADC0809 應(yīng)用說明 ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機(jī)直接相連；初始化時，使 ST和 OE 信號全為低電平；送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C端口上；在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號；是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號 來判斷；當(dāng) EOC 變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 硬件電路的設(shè)計 時鐘電 路的設(shè)計 四川師范大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計 14 時鐘電路就是產(chǎn)生象時鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。 四川師范大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計 15 圖 36 八段數(shù)碼管顯示電路設(shè)計 光照度傳感電路設(shè)計 圖 37 光照度傳感電路 RS232 通信電路設(shè)計 四川師范大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計 16 Max232 芯片能實現(xiàn)單片機(jī) 5vttl 電平與 pc 機(jī) 12v 串口標(biāo)準(zhǔn)電平的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn) pc 機(jī)串口與單片機(jī)串口 TXD/， RXD/ 之間交換數(shù)據(jù)，如下圖，電容選擇 104 能保 證電路的穩(wěn)定性，兩個指示燈能直觀的反映數(shù)據(jù)是否傳送。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師 冷紅英 老師， 他 對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。 另一個方面是光照監(jiān)測電路由于沒有設(shè)計好，系 統(tǒng)很是不穩(wěn)定，暫時不能實現(xiàn)閉環(huán)控制。 單片機(jī)在啟動時都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 MAX22