【導(dǎo)讀】成對(duì)教室照明回路的智能控制，避免了教室用電的大量浪費(fèi)。系統(tǒng)還具有多種報(bào)。警功能;同時(shí)還采用了軟/硬件的“看門(mén)狗”技術(shù)等抗干擾措施。匯編語(yǔ)言編制，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、條理清晰、通用性好，便于改進(jìn)和擴(kuò)充。該系統(tǒng)具有體積小，控制方便，可靠性高，專用性強(qiáng)，性價(jià)比合理等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足各類大、中專院校教室燈光控制的要求，很大程度的達(dá)到節(jié)能目的。

　　

【正文】 平時(shí)，寫(xiě)保護(hù)防止對(duì)任何其它寄存器進(jìn)行寫(xiě)操作。此外，涓流充電寄存器各位的作用及工作原理等在本論文前半部分 DS1302 的硬件設(shè)計(jì)中己作過(guò)介紹，此處不再詳述。 時(shí)鐘自檢初始化 考慮剛買來(lái)的時(shí)鐘芯片處于一切未知狀態(tài)，于是必須對(duì) DS1302 進(jìn)行自檢初始化。 DS1302 的自檢初始化程序設(shè)計(jì)流程圖如 圖 所示 : 圖 DS1302 的自檢初始化程序設(shè)計(jì)流程圖 DS1302 的自檢初始化程序如 下所示 : ； Function: Start check DS1302 DSCheck: Mov R6, DS1302Sec+1 。Second Time ACall DSRdlByte Mov DSCheckData , a Cjne a, 60H, $+3 DSCheckNext: Jnc DSSetTime。 a=60H to Set DS130239。s Time 兩次讀取的秒鐘數(shù)據(jù)是否相同 讀取 DS1302 秒鐘時(shí)間 開(kāi)始 返回主程序 DS1302 正常工作 再次讀取秒鐘數(shù)據(jù) 延時(shí) 秒 設(shè)置 DS1302初始時(shí)間 秒鐘大于 60H？ 30 Acall DSDelay。 DS1302 delay 1 second Mov R6, DS1302Sec+l 。 a59H Read DS130239。s Second again ACall DSRdlByte Cjne a, DSCheckData, DSOK 。 Two DSSec of Reading is different AJMP DSSetTime DSOK: Ret 檢查 DS1302 芯片是否正常工作，本系統(tǒng)中通過(guò)先讀取秒鐘寄存器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，且將此數(shù)據(jù)與 60H 相比較，若大于 60H，說(shuō)明時(shí)鐘數(shù)據(jù)不正常，轉(zhuǎn)去設(shè)置時(shí)鐘時(shí)間 。若小于并等于 60H，延時(shí)一秒鐘后，再次讀取秒鐘寄存器的數(shù)據(jù)，與第一次讀取的秒鐘數(shù)據(jù)相比較，若這兩次的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明時(shí)鐘數(shù)據(jù)不正常，轉(zhuǎn)去設(shè)置時(shí)鐘時(shí)間 。若正常，則退出到主程序。初始化 DS1302 的充電狀態(tài)及其初始時(shí)間的設(shè)置。 時(shí)鐘程序設(shè)計(jì) 對(duì) DS1302 進(jìn)行讀寫(xiě)的程序流程圖如圖 所示 : 圖 讀寫(xiě)程序流程圖 向該地址寫(xiě)入數(shù)據(jù) 變量初始化 開(kāi)始 將讀出的數(shù)據(jù)暫存，待顯示 數(shù)據(jù)寫(xiě)完了 寫(xiě) DS1302 地址 RST— 端送高電平 RST— 端送高電平 去除寫(xiě)保護(hù) 寫(xiě)入 DS1302 讀地址 將該地址數(shù)據(jù)讀出 數(shù)據(jù)讀完了 將 DS1302 寫(xiě)保護(hù) 結(jié)束 31 在對(duì) DS1302 進(jìn)行讀操作時(shí)，讀出的數(shù)據(jù)為 BCD 碼，同樣在寫(xiě)操作時(shí)，寫(xiě)入的數(shù)據(jù)一也必須為 BCD 碼，這就需要在數(shù)據(jù)寫(xiě)入之前、讀出之后進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，以便與系統(tǒng)其它數(shù)據(jù)在比較時(shí)相對(duì)應(yīng)。在本系統(tǒng)中，因設(shè)定的時(shí)間參數(shù)一般都為二進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)，為了便于同 DS1302 的時(shí)鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，故在程序中需進(jìn)行二進(jìn)制與 BCD 碼之間的轉(zhuǎn)換，其相互間的轉(zhuǎn)換程序如下 。 。 。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為 BCD 碼 。Function: DisTimeBCD 。DisTimeBCD: Mov A, @R0 An 1 A, 0FH Mov Rl， AInc Rl Mov A, @R0 Swap A Anl A, 0FH Mov @R1， A Inc Rl Inc R0 Ret 。 。BCD 碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 。Function: DisTimeHex DisTimeHex: Mov A,@R0 Mov B, 10 Div AB Mov @R1， B Inc R1 Mov @R1， A Inc R1 32 Inc R0 Ret 顯示驅(qū)動(dòng)模塊 系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)顯示是人機(jī)交互對(duì)話的一個(gè)重要通道。通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的顯示，我們才可以更好的了解系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，從而便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行必要的操作。本系統(tǒng)中采用共陽(yáng)極的數(shù)碼管，其中采用 ULN2803 作為驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的段選的芯片，采用簡(jiǎn)單又便宜的 9012 三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的位選，節(jié)約成本，程序編寫(xiě)簡(jiǎn)單。 ULN2803 驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用 考慮 到數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)信號(hào)要求的驅(qū)動(dòng)電流較大，采用功率驅(qū)動(dòng)器件 ULN2803，芯片外形如圖 4. 4. 1 所示。此芯片是八組 NPN 型達(dá)林頓功放三極管集成芯片 ，典型的輸入電壓是 5V，集電極輸出功率可達(dá) 50VX600mA。因此采用 ULN2803 作為共陽(yáng)數(shù)碼管的段信號(hào)驅(qū)動(dòng)器，而共陽(yáng)數(shù)碼管的位信號(hào)驅(qū)動(dòng)則采用 8個(gè)晶體管 9012來(lái)實(shí)現(xiàn)。又由于 ULN2803 為低電平驅(qū)動(dòng)，所以數(shù)據(jù)送到單片機(jī)端口之前，應(yīng)在程序中先將數(shù)據(jù)取反，然后將數(shù)據(jù)送到與 ULN2803 輸入端口相連接單片機(jī)的 PO 端口即可，簡(jiǎn)化軟件程序。 4. 4. 2 顯示程序設(shè)計(jì) 其顯示子程序如下 : 。 Display: Mov R0 , DisBufptr Mov A, @R0 DisPlayl: Mov Dptr, DisTab 33 Movc A, @A+Dptr Cpl a Mov DisModPort, A Mov A, DisCSPtr Mov DisCSPort, A RL A Mov DisCSPtr, A Inc DisBufPtr Jb Acc. 0, DisQuit InitDisO: Mov DisCSPtr, 11111110B Mov DisBufPtr, DisBuf DisQuit: R 。 每次先送一位要顯示的數(shù)據(jù)字節(jié)，然后再送該位 LED 的位地址字節(jié)，直到 8位顯示完全。本系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中需要顯示察看的數(shù)據(jù)有時(shí)鐘及遙控器鍵盤(pán)顯示數(shù)值。正常工作中 8位顯示器顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，時(shí)間顯示小時(shí)、分鐘和秒鐘，其中有兩位用來(lái)顯示“ ”，用以分隔小時(shí)、分鐘和秒鐘，這樣顯示更加清晰。當(dāng)然，在測(cè)試期間，數(shù)碼管用來(lái)顯示遙控器的鍵值。 系統(tǒng)鍵功能 鍵功能處理程序 在執(zhí)行完鍵盤(pán)采集工作后，如果有鍵按下，程序轉(zhuǎn)入鍵處理功能程序。系統(tǒng)根據(jù)鍵采集過(guò)程中得到的鍵號(hào)，散轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵 處理子程序，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置修改系統(tǒng)工作參數(shù)。其程序如下 : 。 DoKey: Mov a, KeyGet Rl a Mov dptr, KeySub Jmp @a+dptr 34 KeySub: Ajmp Key0 。0 Ajmp Keyl 。1 Ajmp Key2 。2 Ajmp Key3 。3 Ajmp Key4 。4 Ajmp Key5 。5 Ajmp Key6 。6 Ajmp Key6 。7 Ajmp Key6 。8 Ajmp Key6 。9 5 系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行及問(wèn)題分析 整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，要進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，排除軟件和硬件的故障，同時(shí)驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，使系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)的調(diào)試主要分兩個(gè)步驟 :單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試 (硬件調(diào)試和軟件調(diào)試 )及整個(gè)控制系統(tǒng)試運(yùn)行調(diào)試。 單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試 方法及步驟 單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)包括硬件 及軟件兩部分，主要是通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)硬件及軟件中存在的問(wèn)題，查看其運(yùn)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)硬件和軟件的研制可以相互獨(dú)立的平行進(jìn)行，軟件調(diào)試可以在硬件完成之前，硬件也可以在無(wú)完整應(yīng)用軟件的情況下進(jìn)行調(diào)試，但它們需要借助另外的工具提供調(diào)試環(huán)境。硬件和軟件分調(diào)完成之后，還要再進(jìn)行軟件和硬件的聯(lián)調(diào)，在調(diào)試中找出問(wèn)題，判斷故障源，修改軟硬件。 在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際調(diào)試時(shí)，首先應(yīng)對(duì)硬件進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行初步調(diào)試，此后再對(duì)軟件和硬件進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試，最后才能使系統(tǒng)進(jìn)入正常工作 。 :靜 態(tài)調(diào)試主要是排除明顯的硬件故障。在電路搭建好后，對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)檢查，查看端口是否正確連接，連接是否可靠。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)用萬(wàn)用表檢查電路，看應(yīng)當(dāng)開(kāi)路的地方是否開(kāi)路，應(yīng)當(dāng)短路的地方是否短路，電源地線連接是否可靠。在焊接后，查看焊接是否牢固，有無(wú)虛焊或短路等。在將芯片、傳感 35 器等元件插到電路板上時(shí)，要保證各處電源極性、電壓正確，以防止因電源極性接反或電壓過(guò)高損壞芯片或傳感器。此外，插入芯片必須在斷電的情況下進(jìn)行，特別注意芯片的方向不要插反。 :系統(tǒng)軟件程序在編制好以后，可通過(guò)匯編軟件對(duì)源程序進(jìn)行匯編，變?yōu)榭蓤?zhí) 行的目標(biāo)代碼，在匯編過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，要及時(shí)糾正。在軟件調(diào)試時(shí)采用軟件模擬開(kāi)發(fā)系統(tǒng)對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，這種模擬開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)上利用模擬軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的硬件模擬、指令模擬及運(yùn)行狀態(tài)模擬，從而完成應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。調(diào)試過(guò)程中的運(yùn)行狀態(tài)、各寄存器狀態(tài)、端口狀態(tài)等都可以在指定的窗口區(qū)域顯示出來(lái)，通過(guò)這些顯示結(jié)果隨時(shí)跟蹤程序運(yùn)行狀態(tài)，以確定程序運(yùn)行無(wú)錯(cuò)誤。 :控制系統(tǒng)的軟件和硬件是密切相關(guān)的，軟件模擬開(kāi)發(fā)系統(tǒng)不能對(duì)硬件部分進(jìn)行診斷，同時(shí)也不能實(shí)時(shí)在線仿真，所以用戶程序還需跟硬件連接起來(lái)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，同時(shí) 對(duì)軟件和硬件進(jìn)行檢查和診斷。整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行在線調(diào)試時(shí)，需借助仿真開(kāi)發(fā)工具來(lái)對(duì)用戶軟件及硬件電路進(jìn)行診斷、調(diào)試。在應(yīng)用系統(tǒng)各電路板調(diào)試成功后，將用戶程序加載到在線仿真器上，這時(shí)就能單步、多步或連續(xù)地執(zhí)行目標(biāo)程序，同時(shí)也可以根據(jù)需要分段設(shè)置斷點(diǎn)執(zhí)行用戶程序。系統(tǒng)中的硬件故障 (如各個(gè)部件內(nèi)部存在的故障和部件之間連接的邏輯錯(cuò)誤 )主要是靠聯(lián)機(jī)仿真來(lái)排除的。對(duì)于與硬件無(wú)聯(lián)系的用戶程序，例如定時(shí)標(biāo)志等，雖然已經(jīng)沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，但可能存在邏輯錯(cuò)誤，這時(shí)，就借助于動(dòng)態(tài)在線調(diào)試手段發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，直至邏輯錯(cuò)誤糾正為止。而對(duì)于一 些與硬件相關(guān)的用戶程序，如接口驅(qū)動(dòng)程序等，則需要配合硬件，進(jìn)行在線調(diào)試，如果有邏輯錯(cuò)誤，也要及時(shí)糾正修改。程序調(diào)試完畢后，利用在線編程器將程序固化到單片機(jī)中，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)。 出現(xiàn)的主要問(wèn)題及分析解決 系統(tǒng)調(diào)試一般來(lái)講是一種復(fù)雜，而仔細(xì)的工作，所以在調(diào)試過(guò)程中需要有耐心，仔細(xì)檢查、解決出現(xiàn)的一切問(wèn)題。只有所有問(wèn)題都得到解決后，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在本系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題及分析解決 : 問(wèn)題1:電源供電電路中集成穩(wěn)壓器溫度過(guò)高。分析解決 :穩(wěn)壓器溫度過(guò)高的原因之一 36 是 :12V 變壓器整流濾波后加到集成穩(wěn)壓器輸入端的電壓較高，使 7805 上的壓降過(guò)大。此問(wèn)題可通過(guò)使用 9V 變壓器，在集成穩(wěn)壓器前串入兩只二極管降壓，同時(shí)增大散熱片來(lái)解決。 問(wèn)題 2:人體存在傳感器有人存在時(shí)輸出高電平的電壓偏低分析解決 :人體存在傳感器輸出高電平的電壓偏低，單片機(jī)會(huì)產(chǎn)生誤判，或采集不到正確的信號(hào)，于是在人體存在傳感器的輸出端加一個(gè) 100 千歐 的上拉電阻。 問(wèn)題 3:有人存在的教室中，若人體超過(guò)十秒沒(méi)有活動(dòng)，人體傳感器是不會(huì)有信號(hào)輸出的，那么如何判定教室此時(shí)有人的問(wèn)題。 分析解決 :有人存在的教室中，若人體超 過(guò)十秒沒(méi)有活動(dòng)，人體傳感器是不會(huì)有信號(hào)輸出的問(wèn)題。此問(wèn)題在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，將有人體存在的狀態(tài)保持二至五分鐘再繼續(xù)采集信號(hào)，并加以處理。 問(wèn)題 4:單片機(jī)控制信號(hào)輸出后，繼電器沒(méi)按預(yù)定設(shè)計(jì)