【導讀】近十幾年來，隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，樓宇照明也相應(yīng)飛速發(fā)展?；?、安全、節(jié)能等方面日見突出。樓宇中人工光環(huán)境對于滿足人們的生活、學習、娛樂以及工作方面有著重要的意義。通過回路中串入接觸器，實現(xiàn)遠距離控制。觸點來實現(xiàn)區(qū)域控制、定時通斷、中央監(jiān)控等功能。控系統(tǒng)中并非獨立，同時控制功能簡單，因此使用上有一定的局限性。自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，照明系統(tǒng)亦受到影響。長燈具壽命、提高照明質(zhì)量。根據(jù)使用客戶的經(jīng)驗，不僅使照明管理與設(shè)備維修。簡單及降低費用外，還對環(huán)境改善、提高工作效率都有著顯著的效果。硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機系統(tǒng)的實體與裝。意圖完成預(yù)定的任務(wù)。目前，有多種接口標準可用于串行通信，最。RS-232、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接。EIARS-485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標準。發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。息、接收應(yīng)答信息等，分控制器接收數(shù)據(jù)與遙控指令，完成對照明燈具的控制。

　　

【正文】 存器的 TB8位置 1或置 0，以區(qū)別發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù) 幀（規(guī)定地址幀的第 9位為 1，數(shù)據(jù)幀的第 9位為0）。若從機的控制位 SM2被設(shè)為 1，則當接收的是地址幀時，數(shù)據(jù)裝入 SBUF，并置RI=1，向 CPU發(fā)出中斷申請，若接收的是數(shù)據(jù)幀，則不產(chǎn)生中斷，信息被拋棄。若 SM2被設(shè)為 0，則無論是地址幀還是數(shù)據(jù)幀都將產(chǎn)生 RI=1中斷標志，數(shù)據(jù)裝入SBUF。利用這一功能，可以按照如下步驟進行數(shù)據(jù)通信： （ 1）將所有 SM2位置 1，使其處于只接收地址幀的狀態(tài)。 （ 2）主機發(fā)送一幀地址信息，其中前 8位數(shù)據(jù)位表示通信的從機地址，第 9位為 1，表示當前幀為地址幀。 （ 3）從機接收到地址幀后 ，如果是廣播地址幀，則所有從機都將其 SM2位置0，準備接收主機發(fā)送的數(shù)據(jù)或命令；如果不是廣播地址幀，則將本機地址與幀中地址進行比較。如果地址相同，則將其 SM2位置 0，并發(fā)送本機地址幀，然后準備接收數(shù)據(jù)。如果地址不同，則丟棄當前數(shù)據(jù)， SM2位不變。 （ 4）主機發(fā)送數(shù)據(jù)幀，相應(yīng)的從機接收，其他從機則不受影響。 （ 5）當主機需要與其他從機通信時，可以再次發(fā)出地址幀尋呼從機，重復這一過程。 主機在發(fā)送數(shù)據(jù)時，按照表 42的數(shù)據(jù)格式進行傳輸。 表 42 傳輸數(shù)據(jù)格式 字節(jié)數(shù) n 數(shù)據(jù) 1 數(shù)據(jù) 2 數(shù)據(jù) n 字節(jié)奇偶校驗 在程序中，第 9位發(fā)送數(shù)據(jù)位 SCON中的 TB8位，第 9位接收數(shù)據(jù)位為 SCON的 RB8位，因此，發(fā)送數(shù)據(jù)前，可以通過對 TB8位置 1或 0來確定要發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。而接收數(shù)據(jù)時，對地址幀的判斷則是通過讀取 RB8位來獲得的，RB8=1，當前幀為地址幀， RB8=0，當前幀為數(shù)據(jù)幀。 單片機的串口工作在方式 3下，其波特率由定時器 1（ T1）的溢出率決定，計畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 算公式為： 波特率 = 的溢出率T1322 S M O D ? （ 4— 1） 定時器 T1的溢出率的計算公式為： )12(32 的初值溢出率 Tf ko s c ??? （ 4— 2） 則波特率的公式變?yōu)椋? )T12(32322 S M O D 的初值波特率 ???? ko s cf （ 4— 3） 系統(tǒng)所采用的晶振頻率為 ， T1工作在模式 3下，波特率 =9600b/s。 主機部分通信程序設(shè)計 圖 411 主機數(shù)據(jù)通信流程圖 系統(tǒng)中的主機通信程序分為 4個部分，分別為預(yù)定義及全局變量部分、程序初始化部分、數(shù)據(jù)通信流 程和發(fā)送數(shù)據(jù)部分。主機的數(shù)據(jù)通信的基本流程如下： （ 1）主機首先向所有從機發(fā)送地址幀對要通信的從機進行呼叫，發(fā)送地址幀時需將 TB8位置 1。 （ 2）發(fā)送地址幀后，如果發(fā)送的是廣播地址幀，則不需要從機應(yīng)答，待延遲一段時間后，調(diào)用發(fā)送函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)；如果發(fā)送的是非廣播地址幀，主機則要畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 接收應(yīng)答，若應(yīng)答信號中的地址與前面發(fā)送的地址并不相同，主機將重新發(fā)送地址幀呼叫，否則調(diào)用發(fā)送函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)。 （ 3）發(fā)送完數(shù)據(jù)后，主機等待從機的校驗信號，如果接收到 0X0F數(shù)據(jù)，表示發(fā)送成功，通信結(jié)束，否則主機將重新發(fā)送數(shù)據(jù)，直至發(fā)送成功 。 該部分程序?qū)?yīng)的流程圖如圖 411所示。 從機部分通信程序設(shè)計 圖 412 從機數(shù)據(jù)通信流程圖 從機通信程序也被分為預(yù)定義及全局變量部分、程序初始化部分、數(shù)據(jù)通信流程和接收數(shù)據(jù)部分 4個部分。從機部分的數(shù)據(jù)通信過程受主機控制，其基本的流程如下： （ 1） 初始化完成后，從機設(shè)置 SM2位為 1，串口只接收第 9位數(shù)據(jù)位為 1的地址幀，數(shù)據(jù)幀將被直接拋棄。 （ 2）如果串口有數(shù)據(jù)接收（收到地址幀），則從機會將該幀中的地址信息先與廣播地址進行比較，如果是廣播地址，則做好接收數(shù)據(jù)的準備，如果是其它地址，則與本機 地址比較，如果相同，則發(fā)送應(yīng)答信息，應(yīng)答信息內(nèi)容應(yīng)為本機地畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 址，否則丟棄當前數(shù)據(jù)，從機繼續(xù)處于等待呼叫狀態(tài)。 （ 3）程序調(diào)用接收函數(shù)接收主機發(fā)送的數(shù)據(jù)部分并作出應(yīng)答，接收到的數(shù)據(jù)保存至 Buf指向的緩沖區(qū)中。如果接收函數(shù)返回 0xff,表示數(shù)據(jù)校驗失敗，程序等待主機重新發(fā)送數(shù)據(jù)。如果函數(shù)返回值為 0xfe，表示從機在數(shù)據(jù)接收過程中發(fā)現(xiàn)主機發(fā)送地址幀，程序?qū)⒎艞壆斍敖邮者^程，將 SM2位重新置 1，開始下一通信過程。如果函數(shù)返回 0，表示數(shù)據(jù)被成功接收，向主機發(fā)送成功信號，隨后，程序?qū)?SM2位置 1，重新開始下一個數(shù)據(jù)通信流 程。該部分程序?qū)?yīng)的流程圖如圖412所示。 無線數(shù)傳通信程序設(shè)計 這里所設(shè)計的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是采用主從式通信方式，主控制器設(shè)為主站，所有分控制器設(shè)為從站，所有從站都編一個唯一的地址。通信的協(xié)調(diào)完全由 主站控制，主站先發(fā)送地址幀， 所有從站都接收 ，如果是接收的是廣播地址碼，則所有從站都做好接收主機發(fā)送數(shù)據(jù)或命令的準備，然后主機發(fā)送數(shù)據(jù)或命令；如果接收的是其它地址碼，則 從站將接收到的地址 幀 與本地地址碼相比較，若不同則將數(shù)據(jù)全部丟掉，不做任何響應(yīng)；若地址碼相同，則證明是 呼叫 本站 ， 從站將自己的地址碼發(fā)送回去 ，主站收到自己剛發(fā)出去的地址碼后，接著發(fā)送數(shù)據(jù)或命令。 這些工作都 需要通信協(xié)議來 完成，可保證在任何一個瞬間，通信網(wǎng)中只有一個模塊處于發(fā)送狀態(tài)，避免相互干擾。 SRWF1模塊 在使用之前要進行無線信道、接口類型、接口速率、接口參數(shù)等的設(shè)定，在設(shè)置完成后便可以進行數(shù)據(jù)傳輸，當模塊 收到單片機發(fā)來的第一個數(shù)據(jù)后自動進行無線網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)同步等工作，因此第一個數(shù)據(jù)將在 5個字節(jié)時間延遲后從接收方串口輸出。如要傳送 1個數(shù)據(jù)幀，此時間延遲將逐漸減少。當最后一個數(shù)據(jù)被發(fā)送后，模塊將處于等待狀態(tài)直到模塊所設(shè)置的接收等待時間延遲之 后，模塊將自動通知所有接收設(shè)備斷開無線網(wǎng)絡(luò)連接、轉(zhuǎn)入空閑狀態(tài)。 當發(fā)送方最后一個數(shù)據(jù)被發(fā)送后需延遲 68個字節(jié)才能接收空中其他模塊的數(shù)據(jù)。其他模塊在此時間內(nèi)也不能向空中發(fā)射數(shù)據(jù)，即使有用戶數(shù)據(jù)輸入也是被緩沖在模塊中，而沒有發(fā)送到無線鏈路中，以避免引起數(shù)據(jù)通訊混亂。 無線數(shù)傳的通信協(xié)議與流程基本上與 RS485通信程序相同，因此主機和從機的數(shù)據(jù)通信程序流程圖分別如圖 411與 412所示。 通信程序見附錄二。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 系統(tǒng)仿真 前面已經(jīng)把單片機系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計完成了，下一步就可以著手進行仿真，因為在設(shè)計的過 程之中肯定有許多的錯誤，需要進行仿真來發(fā)現(xiàn)錯誤和調(diào)試錯誤。這樣才能使單片機低功耗計數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計更加完善，本次系統(tǒng)仿真采用的是軟件仿真，使用的是 proteus 軟件。 Proteus軟件由 ISIS和 ARES兩個軟件構(gòu)成，其中 ISIS是原理圖編輯與仿真軟件， ARES是布線編輯軟件。本次系統(tǒng)的硬件設(shè)計其中的原理圖編輯和 PCB布線就是在這個軟件環(huán)境中完成的，至于軟件設(shè)計，則是采用 proteus軟件中的 ISIS和Keil uVision進行聯(lián)合調(diào)試。 當硬件設(shè)計和軟件設(shè)計都完成的時候就可以看到虛擬的基于單片機的低功耗計數(shù) 系統(tǒng)的運行，以下為仿真效果： （ 1）編譯結(jié)束，添加 HEX文件單擊 PROTEUS運行按鈕，本系統(tǒng)的定時（ 10分鐘）顯示仿真圖如圖 51。 6 結(jié)論 照明控制系統(tǒng)的設(shè)計遵循了節(jié)約能源、提高照明質(zhì)量的原則。主要分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。由于系統(tǒng)采用的是 RS485通信與無線數(shù)傳通信方式，如果使用在現(xiàn)場環(huán)境中必然存在干擾的問題，所以抗干擾與可靠性設(shè)計就顯得尤為重要。雖然系統(tǒng)已經(jīng)考慮了可靠性設(shè)計問題，如看門狗技術(shù)、復位電路、光電耦合等在電路設(shè)計中的應(yīng)用，但這也只是針對部分問題做了解決，一些詳細的設(shè)計還有待于解決， 離真正的現(xiàn)場應(yīng)用還有一定的距離。軟件部分的編制也是力求簡單實用，即本著實用、有效、方便的原則進行編制。但一個較好的和較完善的應(yīng)用軟件不是在短時間內(nèi)就可以完成的，它需要不斷的完善和發(fā)展，需要做大量的工作和時間的檢驗?，F(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有達到真正的智能化，還需要增加很多新的功能和先進的科學技術(shù)，才能達到真正意義上的智能化控制。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 參考文獻 [1] 王幸之，鐘愛琴等 . 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