【導(dǎo)讀】住宅公用路燈用電量分配裝置的設(shè)計(jì)

　　

【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(shí)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(wú)符號(hào)數(shù)與 DPTR 或 PC 的內(nèi)容相加，得到訪問(wèn)的實(shí)際地址 。 5． 4． 6 位尋址 在 MCS－ 51 單片機(jī)中， RAM 中的 20H～ 2FH 字節(jié)單元對(duì)應(yīng)的位地址為 00H～ 7FH，特殊功能寄存器中的某些也可以進(jìn)行位址，這些單元既可以采用字節(jié)方式訪問(wèn)它們，也可以采用位尋址的方式訪問(wèn)它們。 5． 4． 7 相對(duì)尋址 相對(duì)尋址方式是為了程序的相對(duì)轉(zhuǎn)移而設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的目的地址可參見(jiàn)如下表達(dá)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(jì) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)主要包括主程序，外部中斷 0，定時(shí)器 0、 1 的中 斷服務(wù)程序等幾個(gè)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(mén)狗及設(shè)置系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)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(shí) ,應(yīng)把 外部中斷 0 的優(yōu)先級(jí)別設(shè)置為高優(yōu)先中斷 ， 采用下降沿觸發(fā)式并開(kāi)放其中斷 ； 而兩個(gè)定時(shí)器 0、 1 設(shè)置為允許中斷 ， 其中斷優(yōu)先級(jí)別設(shè)置為低優(yōu)先級(jí) ， 應(yīng)設(shè)置好定時(shí)器 0、 1 的工作模式 (均為方式 1)、計(jì)數(shù)初值 ， 并關(guān)閉定時(shí)器。系統(tǒng)初始化后 ， 應(yīng)及時(shí)關(guān)閉所有路燈 ， 并喂看門(mén)狗 ， 設(shè)置系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)能待機(jī)狀態(tài) (置 PCON 的最低位 IDL 為 1)。當(dāng)系統(tǒng)因干擾被喚醒后 ， 應(yīng)通過(guò)轉(zhuǎn)移指令強(qiáng) 行軟復(fù)位 ,再次初始化并進(jìn)入 IDLE， 如屬正常喚醒 ,則進(jìn)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(guò)程中 ， 首先關(guān)閉外中斷 0， 并進(jìn)行點(diǎn)燈按鈕是否誤觸發(fā)以及是否允許點(diǎn)燈的判斷 ， 如屬誤觸發(fā)或環(huán)境照度不允許點(diǎn)燈 ， 則在開(kāi)放外中斷 0 后 ， 隨即中斷返回 ， 執(zhí)行主程序 ， 進(jìn)入待機(jī)模式。否則 ， 進(jìn)行喂狗并熄滅所有路燈。為了保證繼電器的可靠動(dòng)作 ， 在發(fā)出熄滅所有路燈指令后 ， 必須啟動(dòng)定時(shí)器 0 進(jìn)行延時(shí) ， 延時(shí)時(shí)間 15ms， 在此過(guò)程中還需不斷喂狗 ，以免引起干擾。延時(shí)時(shí)間到 ， 關(guān)閉定時(shí)器 0， 然后才發(fā)出用戶 1 點(diǎn)亮路燈指令 ， 同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器1， 控制亮燈時(shí)間 5s。在 5s 定時(shí)過(guò)程中 ， 一樣要不斷喂狗 ， 定時(shí)時(shí)間到 ， 關(guān)閉定時(shí)器 1， 發(fā)出繼電器斷開(kāi)指令 ， 并再次啟動(dòng)定時(shí)器 0， 延時(shí) 15ms， 確保繼電器斷開(kāi) ， 接著發(fā)出用戶 2 點(diǎn)亮路燈指令 ，依此順序進(jìn)行點(diǎn)燈 ； 最后在用戶 12 點(diǎn)燈結(jié)束后 ， 開(kāi)放外中斷 0， 并中斷返回。在 INT0 中斷服務(wù)程序執(zhí)行過(guò)程中 ， 路燈點(diǎn)亮?xí)r間約為 12 ， 各住戶平均分?jǐn)傸c(diǎn) 燈時(shí)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(guò)程中 ， 首先 ,關(guān)閉外中斷 1， 也要進(jìn)行按鍵是否誤觸發(fā)的判別 ，如確實(shí)有后應(yīng)根據(jù)所按鍵調(diào)整定時(shí)器 1 的計(jì)數(shù)初值 ， 以調(diào)整各住戶點(diǎn)燈時(shí)間 ， 最后 ， 開(kāi)放外中斷1， 中斷返回執(zhí)行主程序。在定時(shí)器 0、 1 中斷服務(wù)程序處理過(guò)程中 ， 主要用于重裝計(jì)數(shù)初值。由于點(diǎn)燈時(shí)間較長(zhǎng) ， 定時(shí)器 1 的定時(shí)時(shí)間可設(shè)置為 50ms， 在外中斷 0 中斷服務(wù)程序中 ， 設(shè)置專(zhuān)門(mén)計(jì)數(shù)單元對(duì)定時(shí)器 1 的中斷次數(shù)進(jìn)行判別 ， 到 50 次則表示 5 點(diǎn)燈時(shí)間到。 15ms 繼電器延時(shí)處理較為簡(jiǎn)單 ， 在此不再討 論。 開(kāi)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(mén)狗 開(kāi)放外中斷 0 設(shè)置成 IDLE運(yùn)行方式 系統(tǒng)軟件復(fù)位 延時(shí)以等待喚醒 N Y 19 圖 52 INT0中斷服務(wù)流程圖 6 結(jié)束語(yǔ) 本電量分配器在絕大多數(shù)時(shí)間里處于待機(jī)工作狀態(tài) ， 只有在使用路燈或進(jìn)行點(diǎn)燈時(shí)間的調(diào)整時(shí)通過(guò)按鍵才能被喚醒 ， 進(jìn)入正常工作狀態(tài) ， 采用低功耗設(shè)計(jì) ， 散熱等安全因素 很容易解決。另外 ，由于看門(mén)狗的作用 ， 可在系統(tǒng)死機(jī)時(shí)自動(dòng)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(diǎn) ， 易于為住戶接受 ， 具一定的場(chǎng)推廣應(yīng)用價(jià)值。 參考文獻(xiàn) 關(guān)閉 INT0 中斷 喂看門(mén)狗 熄滅所有路燈 啟動(dòng) T0 延 15ms 確保路燈關(guān)閉 開(kāi)放 INT0 中斷 用戶 1 點(diǎn)亮路燈 關(guān)閉 T0 喂看門(mén)狗 誤觸發(fā)？ 喂看門(mén)狗 關(guān)閉 T0 關(guān)閉時(shí)間到燈？ 點(diǎn)燈時(shí)間到？ 啟動(dòng) T0 延 15ms 確保路燈關(guān)閉 喂看門(mén)狗 關(guān)閉時(shí)間到？燈？ 關(guān)閉 T0 INT0 中斷返回 啟動(dòng) T1 點(diǎn)亮路燈 5s 其它用戶相同處理10s 允許點(diǎn)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(jì)中的應(yīng)用．蘇州職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021 年，第１期： 8689 [3] 李衛(wèi)平．電容器電量重新分配過(guò)程中靜電能的轉(zhuǎn)化及其計(jì)算．四川師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 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(yùn)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(shí)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(jì)．專(zhuān)業(yè)研究與實(shí)踐， 2021 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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(duì)我的關(guān)懷和支持。倪 老師去求 真求實(shí)的態(tài)度，誨人不倦，對(duì)學(xué)生對(duì)工作高度認(rèn)真負(fù)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(shí)也得感謝跟我同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的老師和同學(xué)們，在我遇到困難的時(shí)候他們總會(huì)伸出熱情的雙手，給予我無(wú)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(jì)。 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(jì)思想結(jié)構(gòu)及程序清單 ； ********************************************************************************** ；程序說(shuō)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(diǎn)亮通過(guò) INT0最高級(jí)中斷實(shí)現(xiàn) ? 利用定時(shí)計(jì)數(shù)器 1測(cè)得脈沖寬度 T，從而確定路燈盞數(shù) m ? CPU平時(shí)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(duì)路燈的供電 ，以達(dá)到自動(dòng)分?jǐn)傠娔艿哪康? ；路燈點(diǎn)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(shí)，以保證關(guān)閉 MOV IP， 01H ；定義 INT0 為高優(yōu)先級(jí) MOV TCON， 01H ； INT0 為下跳沿觸發(fā) SETB EX0 ；允許 INT0 中斷 SETB EA ；開(kāi)放中斷 MOV PCON， 01H ； 進(jìn)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(cuò)誤）并進(jìn)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(biāo)志，以免重入 SETB LIGHT0： LCALL DEL15MS ；通過(guò)延時(shí) 15ms 去抖 JNB ， LIGHT01 SETB EX0 ；開(kāi)放中斷