【導(dǎo)讀】住宅公用路燈用電量分配裝置的設(shè)計

　　

【正文】 ＤＰＴＲ或 PC 作為基址寄存器，以累加器 A 作為變址寄存器，將兩寄存器的內(nèi)容相加形成16 地址作成操作數(shù)的實際地址。例如： MOV A,@A+DPTR， A 作為偏移量寄存器， DPTR 作為變址寄存器， A 作為無符號數(shù)與 DPTR 或 PC 的內(nèi)容相加，得到訪問的實際地址 。 5． 4． 6 位尋址 在 MCS－ 51 單片機中， RAM 中的 20H～ 2FH 字節(jié)單元對應(yīng)的位地址為 00H～ 7FH，特殊功能寄存器中的某些也可以進行位址，這些單元既可以采用字節(jié)方式訪問它們，也可以采用位尋址的方式訪問它們。 5． 4． 7 相對尋址 相對尋址方式是為了程序的相對轉(zhuǎn)移而設(shè)計的，以 PC 的內(nèi)容為基址，加上給出的偏移量作為轉(zhuǎn)移地址，從而實現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的目的地址可參見如下表達式：目的地址＝轉(zhuǎn)移指令地址＋轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)＋偏移量。 5． 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)主要包括主程序，外部中斷 0，定時器 0、 1 的中 斷服務(wù)程序等幾個部分。 5． 3． 1 主程序結(jié)構(gòu) 主程序用于完成系統(tǒng)初始化、喂看門狗及設(shè)置系統(tǒng)進入待機節(jié)能工作模式等任務(wù)。主程序流程框圖如圖 51 所示。系統(tǒng)初始化時 ,應(yīng)把 外部中斷 0 的優(yōu)先級別設(shè)置為高優(yōu)先中斷 ， 采用下降沿觸發(fā)式并開放其中斷 ； 而兩個定時器 0、 1 設(shè)置為允許中斷 ， 其中斷優(yōu)先級別設(shè)置為低優(yōu)先級 ， 應(yīng)設(shè)置好定時器 0、 1 的工作模式 (均為方式 1)、計數(shù)初值 ， 并關(guān)閉定時器。系統(tǒng)初始化后 ， 應(yīng)及時關(guān)閉所有路燈 ， 并喂看門狗 ， 設(shè)置系統(tǒng)進入節(jié)能待機狀態(tài) (置 PCON 的最低位 IDL 為 1)。當系統(tǒng)因干擾被喚醒后 ， 應(yīng)通過轉(zhuǎn)移指令強 行軟復(fù)位 ,再次初始化并進入 IDLE， 如屬正常喚醒 ,則進入外中斷 0 中斷服務(wù)程序 （ Ulrich I, Mondada F, Nicoud J D， 1997） 。 18 圖 5－ 1 主程序流程圖 5． 3． 2 中斷服務(wù)程序 在外中斷 0 中斷服務(wù)程序處理過程中 ， 首先關(guān)閉外中斷 0， 并進行點燈按鈕是否誤觸發(fā)以及是否允許點燈的判斷 ， 如屬誤觸發(fā)或環(huán)境照度不允許點燈 ， 則在開放外中斷 0 后 ， 隨即中斷返回 ， 執(zhí)行主程序 ， 進入待機模式。否則 ， 進行喂狗并熄滅所有路燈。為了保證繼電器的可靠動作 ， 在發(fā)出熄滅所有路燈指令后 ， 必須啟動定時器 0 進行延時 ， 延時時間 15ms， 在此過程中還需不斷喂狗 ，以免引起干擾。延時時間到 ， 關(guān)閉定時器 0， 然后才發(fā)出用戶 1 點亮路燈指令 ， 同時啟動定時器1， 控制亮燈時間 5s。在 5s 定時過程中 ， 一樣要不斷喂狗 ， 定時時間到 ， 關(guān)閉定時器 1， 發(fā)出繼電器斷開指令 ， 并再次啟動定時器 0， 延時 15ms， 確保繼電器斷開 ， 接著發(fā)出用戶 2 點亮路燈指令 ，依此順序進行點燈 ； 最后在用戶 12 點燈結(jié)束后 ， 開放外中斷 0， 并中斷返回。在 INT0 中斷服務(wù)程序執(zhí)行過程中 ， 路燈點亮?xí)r間約為 12 ， 各住戶平均分攤點 燈時間為 。 INT0 中斷服務(wù)程序流程框圖如圖 52 所示。 在外中斷 1 中斷服務(wù)程序處理過程中 ， 首先 ,關(guān)閉外中斷 1， 也要進行按鍵是否誤觸發(fā)的判別 ，如確實有后應(yīng)根據(jù)所按鍵調(diào)整定時器 1 的計數(shù)初值 ， 以調(diào)整各住戶點燈時間 ， 最后 ， 開放外中斷1， 中斷返回執(zhí)行主程序。在定時器 0、 1 中斷服務(wù)程序處理過程中 ， 主要用于重裝計數(shù)初值。由于點燈時間較長 ， 定時器 1 的定時時間可設(shè)置為 50ms， 在外中斷 0 中斷服務(wù)程序中 ， 設(shè)置專門計數(shù)單元對定時器 1 的中斷次數(shù)進行判別 ， 到 50 次則表示 5 點燈時間到。 15ms 繼電器延時處理較為簡單 ， 在此不再討 論。 開始 系統(tǒng)初始化 定義外中斷 0 為邊沿高優(yōu)先中斷 關(guān)閉所有路燈 喂看門狗 開放外中斷 0 設(shè)置成 IDLE運行方式 系統(tǒng)軟件復(fù)位 延時以等待喚醒 N Y 19 圖 52 INT0中斷服務(wù)流程圖 6 結(jié)束語 本電量分配器在絕大多數(shù)時間里處于待機工作狀態(tài) ， 只有在使用路燈或進行點燈時間的調(diào)整時通過按鍵才能被喚醒 ， 進入正常工作狀態(tài) ， 采用低功耗設(shè)計 ， 散熱等安全因素 很容易解決。另外 ，由于看門狗的作用 ， 可在系統(tǒng)死機時自動恢復(fù)正常。因此 ， 它不僅具有較高的穩(wěn)定性、可靠性和安全性 ， 而且還具有低成本的特點 ， 易于為住戶接受 ， 具一定的場推廣應(yīng)用價值。 參考文獻 關(guān)閉 INT0 中斷 喂看門狗 熄滅所有路燈 啟動 T0 延 15ms 確保路燈關(guān)閉 開放 INT0 中斷 用戶 1 點亮路燈 關(guān)閉 T0 喂看門狗 誤觸發(fā)？ 喂看門狗 關(guān)閉 T0 關(guān)閉時間到燈？ 點燈時間到？ 啟動 T0 延 15ms 確保路燈關(guān)閉 喂看門狗 關(guān)閉時間到？燈？ 關(guān)閉 T0 INT0 中斷返回 啟動 T1 點亮路燈 5s 其它用戶相同處理10s 允許點燈？ N N N Y N Y Y Y Y 20 [1] 王振明．智能路燈控制器．電子技術(shù)應(yīng)用， 2021 年，第２期：５ ８ [2] 王鵬． ProtelDXP 仿真功能在電路設(shè)計中的應(yīng)用．蘇州職業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2021 年，第１期： 8689 [3] 李衛(wèi)平．電容器電量重新分配過程中靜電能的轉(zhuǎn)化及其計算．四川師范學(xué)院學(xué)報， 2021 年 6月，第 2 期，第 24 卷 23 [4] 楊本文 ,鄭旭東．城市路燈照明節(jié)能方案及運行管理．湖北電力， 2021 年，第 30 卷第 4 期： 12 [5] 莊興元．節(jié)能路燈控制器．電氣時代，１９９９年第１０期． 22 [6] 陳宇勤．城市路燈節(jié)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展．云南電力技術(shù)， 2021 年，第 34 卷： 11 [7] 姚志中．住宅小區(qū)道路照明設(shè)計．專業(yè)研究與實踐， 2021 年，第４期，第４： 23 [8] 沈紅衛(wèi)．單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例與分析．北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 年： 5464 [9] 楊振江，等．智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用．西安電子科技大學(xué)出版社， 2021年： 101112 [10] 余永權(quán)． Flash 單片機原理及應(yīng)用．北京 :電子工業(yè)出版社， 1997 年： 1536 [11] 畢維峰．單片機應(yīng)用技術(shù)及其發(fā)展方向．吉林大學(xué)學(xué)報， 2021 年，第 85 期： 1518 [12] 李曉豁．日光溫室光控系統(tǒng)的設(shè)計． 黑龍江科技學(xué)院學(xué)報 ， 2021 年，第４期： 1013 [13] 張有軍，張新廷，孫洪勛等．室內(nèi)環(huán)境照度的檢測與 分析．中華放射學(xué)， 2021 年，第 9 期：２２－２５ [14] 張向豐．鍋爐的單片機控制系統(tǒng)．山東大學(xué)碩士論文． 2021 年 1318 [15] 張曉君． 89C2051 單片機應(yīng)用淺析． 長春大學(xué)學(xué)報第， 2021 年，第 4 期 ： 3440 [16] 王衛(wèi)海． 89C2051 單片機．國外電子元器件， 1995 年，第５期； 3033 [17] 武志和． 89C2051 單片機接口技術(shù)及應(yīng)用．鞍鋼技術(shù)， 2021 年，第 4 期： 3941 [18] 周彥明． 一種高可靠低功耗的 89C2051 系統(tǒng)． 智能電子報 ， 2021 年 ， 第 012 版： 3941 [19] 吳瑰麗 ．單片機與時鐘芯片 DS12C887 的接口 設(shè)計．石家莊鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報． 2021， 3(2)： 1519 [20] 陳鵬．校園路燈管理的思考與實踐．文教資料， 2021 年： 12 [21] 徐璞，孫新懷．一種高效率的路燈照明節(jié)電方案．農(nóng)村電氣化， 2021 年，第 3 期： 12 [22] 徐詠龍．單片機原理及應(yīng)用．第一版．北京：機械工業(yè)出版社， 2021： 196198 [23] 秦曾煌．電工學(xué)．第五版．北京：高等教育出版社， 1999： 257258 [24] 黃曉明．基于單片機“看門狗 抗干擾技術(shù)的探討． 2021 年， 第 23 卷第 8 期： 5556 [25] Fiorini P, Prassler E. 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The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021, Volume 24: 404 – 414 致 謝 在導(dǎo)師悉心的關(guān)懷和大力的支持下我的論文才能得以順利完成，在這里我要衷心地感謝導(dǎo)師對我的關(guān)懷和支持。倪 老師去求 真求實的態(tài)度，誨人不倦，對學(xué)生對工作高度認真負責(zé)的精神，給我留下深刻的印象，這些有形和潛移默化的影響必將使我受益終身！在此特向?qū)煴硎疚易钪倚牡母兄x和最崇高的敬意！同時也得感謝跟我同一個實驗室的老師和同學(xué)們，在我遇到困難的時候他們總會伸出熱情的雙手，給予我無限的幫助，在這里一并致謝，在他們的支持和幫助下，我才能更加順利地完成論題的設(shè)計。 再次感謝所有給予了我?guī)椭睦蠋煛⑴笥褌?！并向?qū)忛啽疚牡睦?師們致以崇高的敬意和深深的謝意！ 21 附錄 1：系統(tǒng)程序代碼 程序設(shè)計思想結(jié)構(gòu)及程序清單 ； ********************************************************************************** ；程序說明： ；（ 1）本程序適用于分配器（Ⅰ）型（≤ 12 戶） ；（ 2）程序的大致思想 ? 有硬件 WDT ? 點亮通過 INT0最高級中斷實現(xiàn) ? 利用定時計數(shù)器 1測得脈沖寬度 T，從而確定路燈盞數(shù) m ? CPU平時處于 IDLE狀態(tài)，以降低功耗，由 WDT或 INT0中斷喚醒 ? 程序 的空白處均填充 LJMP START，以引起軟復(fù)位而使 CPU回到正常規(guī)道 ；（ 3）各用戶公平地對路燈的供電 ，以達到自動分攤電能的目的 ；路燈點亮?xí)r間約為： 12 ； ********************************************************************************* PCON EQU 87H ORG 0000H STMP START ORG 0003H ； INT0 中斷接口 LJMP LIGHT ORG 0030H START: MOV IE， 00H ；禁止所有中斷，以設(shè)置 SP MOV SP， 60H MOV P1， 0FFH ；關(guān)閉所有繼電器 SETB SETB SETB SETB LCALL DEL15MS ；延時，以保證關(guān)閉 MOV IP， 01H ；定義 INT0 為高優(yōu)先級 MOV TCON， 01H ； INT0 為下跳沿觸發(fā) SETB EX0 ；允許 INT0 中斷 SETB EA ；開放中斷 MOV PCON， 01H ； 進入 IDLE 方式以減低功耗 NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP ；喚醒后，再次初始化（以免干擾引起錯誤）并進入 IDLE SJMP START ；中斷子程序 LIGHT： CLR EX0 ；關(guān)閉 INT0 中斷 CLR IE0 ；清除中斷標志，以免重入 SETB LIGHT0： LCALL DEL15MS ；通過延時 15ms 去抖 JNB ， LIGHT01 SETB EX0 ；開放中斷