【正文】 是要發(fā)送給所有的從機(jī)，來控制照明燈的啟停。在本系統(tǒng)中采用廣播式命令，不需要從機(jī)返回信息，從機(jī)之間也不能直接通信。主機(jī)由AT89C51單片機(jī)充當(dāng)，從機(jī)為AT89c51單片機(jī)。主機(jī)與從機(jī)的數(shù)據(jù)通信波特率定為9600波特，每個(gè)從機(jī)都有唯一的地址號(hào)，用來區(qū)分各從機(jī)。單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信由串口完成，定時(shí)器T1為波特發(fā)生器，數(shù)據(jù)傳送格式為1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，1位可編程位（TB8）。工作方式：定時(shí)器T1設(shè)置為方式2，串口設(shè)置為工作方式3。本系統(tǒng)的通信原理為：從機(jī)在建立與主機(jī)通信之前所有分機(jī)的SM2都置1，即隨時(shí)處于對(duì)通信線路監(jiān)聽的狀態(tài)，只能收到主機(jī)發(fā)送來的機(jī)號(hào)信息。主機(jī)向從機(jī)發(fā)送廣播地址信息時(shí)，廣播地址為00H，所有分機(jī)都接收到廣播地址信息，然后進(jìn)入正常通信狀態(tài)，清除SM2位，開始接收主機(jī)發(fā)送來的命令。從機(jī)收到的命令是開燈時(shí)，打開MOC3021驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，從而就點(diǎn)亮了燈泡；同理，如果收到的命令是關(guān)燈時(shí)，封閉MOC3021使雙向可控硅截止，也就達(dá)到了關(guān)閉燈泡的目的。該系統(tǒng)的主機(jī)和從機(jī)的控制程序流程圖如圖34和圖35所示。圖34 全部啟?？刂浦鳈C(jī)程序流程圖圖35 全部啟?？刂茝臋C(jī)程序流程圖 單獨(dú)照明啟?？刂葡到y(tǒng)是通過主機(jī)發(fā)送給指定的從機(jī)命令信息，來實(shí)現(xiàn)照明燈的啟?？刂?。主機(jī)首先發(fā)送從機(jī)地址，被叫到的從機(jī)向主機(jī)發(fā)送本機(jī)地址，然后主機(jī)向從機(jī)傳送數(shù)據(jù)，從機(jī)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)信息執(zhí)行相應(yīng)的命令。單片機(jī)的工作方式同全部照明啟?？刂葡到y(tǒng)。其具體的工作過程是：所有的從機(jī)在通信之前都把SM2位置1，隨時(shí)處于偵聽狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)發(fā)送從機(jī)的地址信息時(shí)，每幀數(shù)據(jù)的第9位都為1，所有從機(jī)都接收到地址信息，然后判斷主機(jī)是否呼叫本機(jī)。如果呼叫本機(jī)則進(jìn)入正式通信狀態(tài)，清除SM2，并把本機(jī)地址號(hào)發(fā)送給主機(jī)作為應(yīng)答，然后才開始接收主機(jī)發(fā)送來的信息。而其它從機(jī)由于地址號(hào)不符，他們的SM2位仍然為1，仍處于偵聽狀態(tài)，無法接收主機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息。主機(jī)收到從機(jī)發(fā)送來的回應(yīng)信息后，比較主機(jī)已發(fā)送的地址號(hào)與剛接收的地址號(hào)是否相符，如果不符，則發(fā)出錯(cuò)誤信息；如果相符，則正式發(fā)送數(shù)據(jù)信息，這時(shí)發(fā)送的每幀的第9位都為0。只有SM2=0的從機(jī)才能接收到主機(jī)發(fā)送的信息。從機(jī)根據(jù)命令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，如果為打開命令，則輸出高電平驅(qū)動(dòng)可控硅動(dòng)作，開啟照明燈；如果為關(guān)閉命令，則輸出低電平使可控硅截止，停掉照明燈。該系統(tǒng)的主機(jī)和從機(jī)控制程序流程圖分別如圖36與37所示。圖36 單獨(dú)啟?？刂浦鳈C(jī)程序流程圖 圖37 單獨(dú)啟?？刂茝臋C(jī)程序流程圖照明控制系統(tǒng)是利用從機(jī)即單片機(jī)AT89c51和時(shí)鐘芯片DS12887進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，讀取和寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，主機(jī)采用串口通信方式對(duì)從機(jī)進(jìn)行定時(shí)時(shí)間的設(shè)置，從機(jī)然后根據(jù)設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行照明燈的啟?？刂啤Ｔ谌慷〞r(shí)控制系統(tǒng)中是通過主控制器向所有的分控制器發(fā)送廣播地址，分控制器在收到廣播地址后，使自己處于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，然后主控制器向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送時(shí)間數(shù)據(jù)信息，分控制器在收到時(shí)間數(shù)據(jù)后寫入DS12887芯片，等到設(shè)定時(shí)間到達(dá)后，單片機(jī)發(fā)出命令關(guān)閉照明燈。該系統(tǒng)的主機(jī)控制流程圖同圖34所示，從機(jī)的控制流程圖如圖38所示。 圖38 全部定時(shí)控制從機(jī)程序流程圖 主控制器使用鍵盤輸入被呼叫分控制器的地址，并通過網(wǎng)絡(luò)向所有分控制器傳送，在分控制器將該地址與本機(jī)地址進(jìn)行比較后，判斷是否是呼叫自己，如果是呼叫本機(jī)，就將本機(jī)地址傳送給主控制器，進(jìn)一步接收傳送的數(shù)據(jù)，然后分控制器就將數(shù)據(jù)寫入DS12887芯片，等到設(shè)定的時(shí)間到達(dá)時(shí)就執(zhí)行關(guān)閉照明燈的命令。，從機(jī)程序流程圖如圖39所示。圖39 單獨(dú)定時(shí)控制從機(jī)控制程序流程 RS485通信程序設(shè)計(jì)由于RS485總線是異步半雙工的通信總線，在某一個(gè)時(shí)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(jī)對(duì)從機(jī)的查詢方式通信。在通信中，主機(jī)與各個(gè)從機(jī)進(jìn)行通信，必須能對(duì)各個(gè)從機(jī)進(jìn)行識(shí)別，這一識(shí)別功能是利用串口控制寄存器SCON的SM2位實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)串口以方式3工作時(shí)，發(fā)送和接收的每一幀信息都是11位，其中第9位數(shù)據(jù)位是可編程的，通過對(duì)SCON寄存器的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(jī)的控制位SM2被設(shè)為1，則當(dāng)接收的是地址幀時(shí)，數(shù)據(jù)裝入SBUF，并置RI=1，向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，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(biāo)志，數(shù)據(jù)裝入SBUF。利用這一功能，可以按照如下步驟進(jìn)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(jī)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(jī)地址，第9位為1，表示當(dāng)前幀為地址幀。（3） 從機(jī)接收到地址幀后，如果是廣播地址幀，則所有從機(jī)都將其SM2位置0，準(zhǔn)備接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)或命令；如果不是廣播地址幀，則將本機(jī)地址與幀中地址進(jìn)行比較。如果地址相同，則將其SM2位置0，并發(fā)送本機(jī)地址幀，然后準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。如果地址不同，則丟棄當(dāng)前數(shù)據(jù)，SM2位不變。（4） 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，相應(yīng)的從機(jī)接收，其他從機(jī)則不受影響。（5） 當(dāng)主機(jī)需要與其他從機(jī)通信時(shí)，可以再次發(fā)出地址幀尋呼從機(jī)，重復(fù)這一過程。主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，按照表31的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳輸。 表31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(duì)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(shí)，對(duì)地址幀的判斷則是通過讀取RB8位來獲得的，RB8=1，當(dāng)前幀為地址幀，RB8=0，當(dāng)前幀為數(shù)據(jù)幀。單片機(jī)的串口工作在方式3下，其波特率由定時(shí)器1（T1）的溢出率決定，計(jì)算公式為： 定時(shí)器T1的溢出率的計(jì)算公式為：則波特率的公式變?yōu)椋?，T1工作在模式3下，波特率=9600b/s。 主機(jī)部分通信程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)中的主機(jī)通信程序分為4個(gè)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(jī)的數(shù)據(jù)通信的基本流程如下：（1） 主機(jī)首先向所有從機(jī)發(fā)送地址幀對(duì)要通信的從機(jī)進(jìn)行呼叫，發(fā)送地址幀時(shí)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(jī)應(yīng)答，待延遲一段時(shí)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(jī)則要接收應(yīng)答，若應(yīng)答信號(hào)中的地址與前面發(fā)送的地址并不相同，主機(jī)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(jī)等待從機(jī)的校驗(yàn)信號(hào)，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(jī)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310所示。 圖310 主機(jī)數(shù)據(jù)通信流程圖從機(jī)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(gè)部分。從機(jī)部分的數(shù)據(jù)通信過程受主機(jī)控制，其基本的流程如下：（1） 初始化完成后，從機(jī)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。c（2） 如果串口有數(shù)據(jù)接收（收到地址幀），則從機(jī)會(huì)將該幀中的地址信息先與廣播地址進(jìn)行比較，如果是廣播地址，則做好接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，如果是其它地址，則與本機(jī)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(jī)地址，否則丟棄當(dāng)前數(shù)據(jù)，從機(jī)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(jī)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(yàn)失敗，程序等待主機(jī)重新發(fā)送數(shù)據(jù)。如果函數(shù)返回值為0xfe，表示從機(jī)在數(shù)據(jù)接收過程中發(fā)現(xiàn)主機(jī)發(fā)送地址幀，程序?qū)⒎艞壆?dāng)前接收過程，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(jī)發(fā)送成功信號(hào)，隨后，程序?qū)M2位置1，重新開始 圖311 從機(jī)數(shù)據(jù)通信流程參考文獻(xiàn)【1】張友德著,單片微型計(jì)算機(jī)原理、【2】徐煜明、韓雁著,【3】何立民著,【4】陽憲惠著, 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社，1999【5】高鵬著,【6】何立民著,【7】MCS51/,北京航空航天大學(xué)出版社【8】童詩白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)．高等教育出版社，1999【9】何立民．單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用與設(shè)計(jì)．北京航空航天大學(xué)出版社，2000【10】李嗣福．計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)．中國科技大學(xué)出版社，2001【11】孫雪梅，范久臣．實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用．沈陽教育學(xué)院學(xué)報(bào)，【12】余用權(quán)．ATMEL89系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)．北京航空航天大學(xué)出版社，2002【13】黃丹輝，黨向榮．微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。工礦自動(dòng)化，2002．【14】攀宇，程全．，2006．致 謝本課題在選題及研究過程中得到了馬瑛老師的悉心指導(dǎo)。馬老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。馬老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神給我留下了深刻的印象。他不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)不長，卻讓我終生受益。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，他淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，我也學(xué)到了許多關(guān)于室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)以及單片機(jī)的知識(shí)，實(shí)驗(yàn)技能有了很大的提高。在此謹(jǐn)向馬老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！在實(shí)驗(yàn)過程中，首先通過主控制器上的鍵盤輸入地址號(hào)，地址號(hào)是由數(shù)字組成的，在輸入完畢后，然后按下確認(rèn)鍵，信號(hào)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸后，分控制器將收到的地址進(jìn)行比較確認(rèn)后，然后執(zhí)行下一步的程序。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，在輸入廣播地址后，所有的分控制器都正確地執(zhí)行了后續(xù)的命令，實(shí)現(xiàn)了燈泡的啟停、亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)關(guān)閉功能；在輸入某個(gè)分機(jī)地址后，該分機(jī)也正常地執(zhí)行了相應(yīng)的命令，同樣達(dá)到了所要求的功能。學(xué)院為我們的設(shè)計(jì)提供了良好的實(shí)驗(yàn)條件，謹(jǐn)向?qū)W院表示誠摯的敬意和謝忱，同時(shí)也感謝老師們?nèi)陙韺?duì)我的教育和培養(yǎng)，在此，向諸位老師深深地鞠上一躬。