【導(dǎo)讀】而來的就是電能的浪費。目前國內(nèi)路燈照明光源一般采用高壓鈉。燈、高壓汞燈和金屬鹵化物燈。常出現(xiàn)開燈早，關(guān)燈晚；或者開。城市的投資環(huán)境。的高科技管理手段。光控路燈開關(guān)的發(fā)明與使用就顯得十分重。本文基于光敏電阻的基本原理，設(shè)計了一個基于光控開關(guān)的。路燈自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)路燈的智能控制。該系統(tǒng)主要由內(nèi)光電。計、仿真，為最終的實際應(yīng)用提供參考依據(jù)。并分析了研究過程。中出現(xiàn)的問題，逐步找出光控開關(guān)的最佳設(shè)計方法。

　　

【正文】 模式 3 時序圖 單 片 機 在 串 行 口 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 時 ，只 要 將 8 位 數(shù) 據(jù) 位 傳 送 完 畢 ， TI 標(biāo)志即 建 立 ， 但 此 時 應(yīng) 發(fā) 送 的 第 九 位 數(shù) 據(jù) 位 (若 發(fā) 送 地 址 幀 時 )和 停 止 位 尚 未發(fā) 出 。如 果 在 這 是 關(guān) 閉 發(fā) 送 控 制 ，勢 必 造 成 發(fā) 送 幀 數(shù) 據(jù) 不 完 整 。如 果 單片 機 多 機 通 訊 采 用 較 高 的 波 特 率 ，幾 條 操 作 指 令 的 延 時 就 可 能 超 過 2 位(或 1 位 )數(shù) 據(jù) 的 發(fā) 送 時 間 ， 問 題 或 許 不 會 出 現(xiàn) 。 但 是 如 果 采 用 較 低 波 特率 ，如 9600，發(fā) 送 一 位 數(shù) 據(jù) 需 100μs 左 右 ，單 靠 幾 條 操 作 指 令 的 延 時 遠遠 不 夠 ，問 題 就 明 顯 地 暴 露 出 來 。接 收 數(shù) 據(jù) 時 也 同 樣 如 此 ，單 片 機 在 接收完 8 個 數(shù) 據(jù) 位 后 就 建 立 起 RI 信 號 ， 但 此 時 還 未 接 收 到 第 九 位 數(shù) 據(jù) 位(若 接 收 地 址 幀 時 )和 停 止 位 。 所 以 ， 接 收 端 必 須 延 時 大 于 2 位 數(shù) 據(jù) 位 的時間 (1 位 數(shù) 據(jù) 位 時 間 =1 /波 特 率 )， 再 作 應(yīng) 答 ， 否 則 會 發(fā) 生 總 線 沖 突 。 3) 總 線 上 所 連 接 的 各 單 機 的 發(fā) 送 控 制 信 號 在 時 序 上 完 全 隔 開 。 為 了 保 證 發(fā) 送 和 接 收 信 號 的 完 整 和 正 確 ， 避 免 總 線 上 信 號 的 碰 撞 ，對 總 線 的 使 用 權(quán) 必 須 進 行 分 配 才 能 避 免 競 爭 ，連 接 到 總 線 上 的 單 機 ，其發(fā) 送 控 制 信 號 在 時 間 上 要 完 全 隔 離 。 總 之 ，發(fā) 送 和 接 收 控 制 信 號 應(yīng) 該 足 夠 寬 ，以 保 證 完 整 地 接 收 一 幀 數(shù)據(jù) ， 任 意 兩 個 單 機 的 發(fā) 送 控 制 信 號 在 時 間 上 完 全 分 開 ， 避 免 總 線 爭 端 。 24 軟 件 的 編 程 485 芯 片 的 軟 件 編 程 對 產(chǎn) 品 的 可 靠 性 也 有 很 大 影 響 。 由 于 485 總線是 異 步 半 雙 工 的 通 信 總 線 ， 在 某 一 個 時 刻 ， 總 線 只 可 能 呈 現(xiàn) 一 種 狀 態(tài) ，所 以 這 種 方 式 一 般 適 用 于 主 機 對 分 機 的 查 詢 方 式 通 信 ，總 線 上 必 然 有 一臺 始 終 處 于 主 機 地 位 的 設(shè) 備 在 巡 檢 其 它 的 分 機 ， 所 以 需 要 制 定 一 套合理 的 通 信 協(xié) 議 來 協(xié) 調(diào) 總 線 的 分 時 共 用 。 這 里 采 用 的 是 數(shù) 據(jù) 包 通 信 方 式。通 信 數(shù) 據(jù) 是 成 幀 成 包 發(fā) 送 的 ， 每 包 數(shù) 據(jù) 都 有 引 導(dǎo) 碼 、 長 度 碼 、 地 址 碼 、命 令 碼 、內(nèi) 容 、校 驗 碼 等 部 分 組 成 。其 中 引 導(dǎo) 碼 是 用 于 同 步 每 一 包 數(shù) 據(jù)的 引 導(dǎo) 頭 ；長 度 碼 是 這 一 包 數(shù) 據(jù) 的 總 長 度 ；命 令 碼 是 主 機 對 分 機（ 或 分機 應(yīng) 答 主 機 ）的 控 制 命 令 ；地 址 碼 是 分 機 的 本 機 地 址 號 ；“ 內(nèi) 容 ”是 這一 包 數(shù) 據(jù) 里 的 各 種 信 息 ；校 驗 碼 是 這 一 包 數(shù) 據(jù) 的 校 驗 標(biāo) 志 ，可 以 采 用 奇 偶校 驗 、 和 校 驗 等 不 同 的 方 式 。 在 485 芯 片 的 通 信 中 ， 尤 其 要 注 意 對 485控 制 端 DE 的 軟 件 編 程 。為 了 可 靠 的 工 作 ，在 485 總 線 狀 態(tài) 切 換 時 需 要做 適 當(dāng) 延 時 ，再 進 行 數(shù) 據(jù) 的 收 發(fā) 。具 體 的 做 法 是 在 數(shù) 據(jù) 發(fā) 送 狀 態(tài) 下 ，先將 控 制 端 置 “ 1” ， 延 時 1ms 左 右 的 時 間 ， 再 發(fā) 送 有 效 的 數(shù) 據(jù) ， 一 包 數(shù)據(jù) 發(fā) 送 結(jié) 束 后 再 延 時 1ms 后 ， 將 控 制 端 置“ 0”。 這 樣 的 處 理 會 使 總 線在 狀 態(tài) 切 換 時 ， 有 一 個 穩(wěn) 定 的 工 作 過 程 。 程 序 流 程 框 圖 ， 參 見 圖 4。其中： (a )發(fā) 送 流 程 圖 。 (b)接 收 流 程 圖 。 25 開 始準(zhǔn) 備 數(shù) 據(jù)T I = 1 ？延 時 T 秒發(fā) 送 完 畢 ？關(guān) 閉 發(fā) 送 控 制結(jié) 束打 開 發(fā) 送 控 制寫 S B U FY e sN oY e sN o開 始處 于 接 受 狀 態(tài)R I = 1 ？延 時 T 秒結(jié) 束讀 S B U F接 受 完 畢 ？Y e sN oY e sN oa 發(fā) 送 流 程 圖b 接 受 流 程 圖 圖 4 程序流程圖 注 ： 延 時 T 秒 的 取 值 (1) 傳 送 地 址 幀 時 ， T 2X( 1/波 特 率 ),可 以 選 取 T =2. 5X( 1/波特率 ) 。 ( 2) 傳 送 數(shù) 據(jù) 幀 時 ， T 1X(1/波特率 )，可 以 選 取 T =1. 5X( 1/波 特 率 )。 26 第三章 軟件設(shè)計流程圖 開 始初 始 化T 0 方 式 3 , T 1 方 式 2 , 串 口 方 式 3總 中 斷 開 ， T 1 中 斷 開 ，鍵 盤 輸 入M o d e = 1支 路 時 控 模 式M o d e = 3光 控 模 式M o d e = 4檢 測 定 位 模 式M o d e = 2單 元 時 控 模 式S w i t c h 判 斷模 式 M o d e 值主 機 主 程 序 流 程 圖 27 T 0 中 斷讀 時 鐘 芯 片顯 示 時 間中 斷 返 回是 否 正 在設(shè) 置 ？N oY e sT 1 中 斷裝 初 值裝 初 值是 否 到 超 時時 間 ？提 示 “ 系 統(tǒng) 超 時 ”中 斷 返 回Y e sN o 主 機 定 時 中 斷 采 集 時 間 并 顯 示 主 機 定時 中 斷 規(guī) 定 超 時 時 間 28 鍵 盤 輸 入 單 元鍵 盤 識 別開 啟 支 路時 控 模 式開 啟 單 元時 控 模 式開 啟 光 控模 式k e y = 2 ?k e y = 1 ?k e y = 4 ?開 啟 檢 測定 位 模 式k e y = 5 ? k e y = 7 ?k e y = 6 ?k e y = 3 ?S e t 加 1S e t = 8 ? S e t = 0Y e sY e sY e sY e sY e sY e sN oY e ss e t = 2 設(shè) 定 支路 定 時 開 時 間s e t = 3 設(shè) 定 支路 定 時 關(guān) 時 間s e t = 4 設(shè) 定 單 元 1定 時 開 時 間s e t = 8 設(shè) 定P W M 寄 存 器s e t = 1 設(shè) 定 時鐘S w i t c h 判 斷模 式 s e t 值s e t = 5 設(shè) 定 單 元 1定 時 關(guān) 時 間s e t = 6 設(shè) 定 單 元 2定 時 開 時 間s e t = 7 設(shè) 定 單 元 2定 時 開 時 間Y e s+ —結(jié) 束 主機鍵盤輸入單元程序流程圖 29 支 路 時 控 模 式發(fā) 送 “ 讀 從 機 狀 態(tài) 寄存 器 ” 消 息時 鐘 = 支 路 定時 開 燈 時 間 ？發(fā) 送 “ 廣 播 強 制 開 啟 ”消 息時 鐘 = 支 路 定時 關(guān) 燈 時 間 ？發(fā) 送 “ 廣 播 強 制 關(guān) 閉 ”消 息令 發(fā) 送 過一 次 ？發(fā) 送 過一 次 ？結(jié) 束N oN oY e s Y e sY e s Y e sN o N o顯 示 故 障 地 址蜂 鳴 器 報 警故 障 ？ 主機支路時控模式流程圖 30 光 控 模 式光 感 輸 入 = 0 ？發(fā) 送 “ 廣 播 強制 開 啟 ” 消 息發(fā) 送 過一 次 ？發(fā) 送 “ 廣 播 強制 關(guān) 閉 ” 消 息發(fā) 送 過一 次 ？結(jié) 束N oN oN oY e sY e sY e s 主機光控模式程序流程圖 31 單 元 時 控 模 式時 鐘 = 單 元 1 定時 開 啟 時 間 ？發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 1 ” 消 息時 鐘 = 單 元 1 定時 關(guān) 閉 時 間 ？發(fā) 送 “ 強 制 關(guān) 閉單 元 1 ” 消 息發(fā) 送 過一 次 ？發(fā) 送 過一 次 ？結(jié) 束Y e sN oY e sY e s Y e sN oN oN o發(fā) 送 “ 讀 單 元 1 狀 態(tài)寄 存 器 ” 消 息時 鐘 = 單 元 2 定時 開 啟 時 間 ？發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 2 ” 消 息時 鐘 = 單 元 2 定時 關(guān) 閉 時 間 ？發(fā) 送 “ 強 制 關(guān) 閉單 元 2 ” 消 息發(fā) 送 過一 次 ？發(fā) 送 過一 次 ？Y e sN oY e sY e s Y e sN oN oN o發(fā) 送 “ 讀 單 元 2 狀 態(tài)寄 存 器 ” 消 息 主機單元 時控模式程序流程圖 32 檢 測 定 位 模 式A 點 檢 測到 物 體發(fā) 送 “ 強 制 關(guān) 閉單 元 1 ” 消 息B 點 檢 測到 物 體Y e sY e sN o發(fā) 送 “ 讀 從 機 檢 測 定位 寄 存 器 ” 消 息發(fā) 送 “ 讀 從 機 狀態(tài) 寄 存 器 ” 消 息L E D 2 亮 ？發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 1 ” 消 息結(jié) 束Y e s發(fā) 送 “ 讀 從 機 狀態(tài) 寄 存 器 ” 消 息C 點 檢 測到 物 體Y e s“ 讀 從 機 狀 態(tài) 寄 存 器 ” 指令 裝 入 通 訊 發(fā) 送 緩 存N oL E D 1 亮 ？Y e sN oL E D 2 亮 ？Y e sN oL E D 2 亮 ？Y e s發(fā) 送 “ 強 制 關(guān) 閉單 元 1 ” 消 息發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 1 ” 消 息發(fā) 送 “ 強 制 關(guān) 閉單 元 2 ” 消 息發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 1 ” 消 息發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 1 ” 消 息發(fā) 送 “ 強 制 開 啟單 元 1 ” 消 息 主機檢測定位程序流程圖 33 開 始發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 幀接 受 數(shù) 據(jù) 幀啟 動 超 時 控 制接 受 完 畢 ？數(shù) 據(jù) 幀有 效 ？結(jié) 束關(guān) 閉 超 時 控 制給 出 超 時 提 示系 統(tǒng) 超 時超 過 3 次 ？Y e sN oN oY e sY e sN o發(fā) 送 完 畢 ？Y e sN o 多機通信主機查詢方式程序流程圖 34 從 機 中 斷關(guān) 中 斷地 址 符 合否 ？S M 2 = 0接 受 數(shù) 據(jù)接 受 完 否 ？幀 錯 誤 ？S M 2 = 1中 斷 開中 斷 返 回讀 狀 態(tài) 寄 存 器S w i t c h 判 斷命 令 幀寫 P W M 寄 存 器讀 檢 測 定 位寄 存 器原 樣 返 回回 復(fù) 狀 態(tài)寄 存 器 值回 復(fù) 檢 測 定 位寄 存 器 值回 復(fù) 幀 錯 誤到 主 機Y e sN oY e sY e sN oN o 多機通信從機中斷方式程序圖框圖 35 結(jié)論 本 次 設(shè) 計 的 原 理 清 晰 ， 設(shè) 計 性 能 指 標(biāo) 的 靈 敏 度 基 本 達 到 設(shè) 計 的 要求 。在 整 個 設(shè) 計 過 程 中 ，本 著 節(jié) 約 的 精 神 ，我 用 的 都 是 簡 單 廉 價 的 元 器件 ，降 低 了 系 統(tǒng) 成 本 。 本 次 的 聲 光 雙 控 節(jié) 能 燈 的 設(shè) 計 ， 我 學(xué) 到 了 很 多 以前 專 業(yè) 課 上 沒 學(xué) 過 的 東 西 ，或 者 說 是 彌 補 了 以 前 專 業(yè) 課 所 學(xué) 過 而 遺 忘 了的 知 識 ！鍛 煉 了 我 主 動 學(xué) 習(xí) 的 能 力 、與 他 人 合 作 的 能 力 。還 可 以 從 各 種渠 道 獲 得 一 定 的 資 料 共 同 加 以 研 究 學(xué) 習(xí) ， 通 過 自 己 的 獨 立 動 手 ，老 師 和同 學(xué) 的 耐 心 指 導(dǎo) 下 ，讓 我 學(xué) 會 了 分 析 電 路 、設(shè) 計 電 路 的 步 驟 以 及