【導讀】用日益廣泛，已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化核心部件。上的完整的數(shù)字處理系統(tǒng)。單片機的類型繁多，具有優(yōu)良的特性，用途極為廣泛。樓宇智能化的發(fā)展也為基于單片機的照明控制系統(tǒng)奠定了良好的發(fā)展基。本文闡述了照明的有線、無線控制方式設計原理與實現(xiàn)方法?，F(xiàn)所要求功能的軟件技術。該照明控制系統(tǒng)的主控制器、分控制器分別是以。文中詳細地描述了控制電路的設計過程，包括：鍵盤與LED顯示電路、RS485通信電路、無線數(shù)傳電路、照明燈控制電路以及看門狗電路等。及燈光控制、定時控制、鍵盤掃描與LED顯示等程序設計。

　　

【正文】 0 E ”YN 圖 單獨啟?？刂浦鳈C程序流程圖 19 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機 發(fā) 送 的 地 址與 本 機 地 址 相 符 嗎接 收 主 機 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)是 打 開 命 令 嗎向 P 3 .7 口 輸 出 高 電 平返 回是 關 閉 命 令 嗎向 P 3 .7 口 輸 出 低 電 平NYYNYN向 主 機 發(fā) 送 本 機 地 址 圖 單獨啟?？刂茝臋C程序流程圖 照明亮度控制系統(tǒng)是利用主控制器鍵盤上的增值與減值鍵，通過串口通信方式來控制分控制器所控制的照明燈的亮度。在這里對于燈泡亮度的調(diào)節(jié)是通過 PWM方式來進行的，分控制器選用的是 AT89C2051單片機，這種單片機本身沒有 PWM輸出，只能通過軟件方法實現(xiàn)。在一定頻率的方波中，調(diào)整高電平和低電平的占空比，即可實現(xiàn)。假設把一個周期分為 10個時間等份，如果方波中的高低電平占空比是 1:9，這時就是一個比較暗的亮度，如果占空比是 5:5，就是一個中間亮度，如果高低電平占空比是 9:1，這時就是一個比較亮的亮度，高低電平占空比為 0:10時，燈泡是滅的，高低電平占空比為 10:0時，燈泡最亮。在進行實驗中，將定時器 1的溢出定為1/20xx0秒，每 10次脈沖輸出一個 2KHz頻率。這每 10次脈沖再用來控制 高 20 低電平的 10個比值。這樣，在每個 1/20xx秒的方波周期中，都可以改變方波的輸出占空比，從而控制燈泡的 10個亮度級別。在主控制器鍵盤上每次按增值與減值鍵改變占空比的值就可以控制燈泡的亮度。 全部亮度控制程序設計 全部照明亮度控制系統(tǒng)就是主機向從機發(fā)送廣播地址，所有從機都接收主機發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息，然后根據(jù)命令是調(diào)亮還是調(diào)暗來進行相應的燈泡亮度控制。該系統(tǒng)的主機控制程序流程圖同圖 ，從機控制程序流程圖如圖 。 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機 發(fā) 送 的 地 址地 址 是 0 0 H 嗎接 收 主 機 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)是 調(diào) 亮 命 令 嗎返 回是 調(diào) 暗 命 令 嗎NYYNYN交 流 電 過 零 點 嗎向 P 3 .7 口 輸 出 增 加 一 個 亮度 級 別 的 P W M 信 號還 有 數(shù) 據(jù) 嗎交 流 電 過 零 點 嗎向 P 3 .7 口 輸 出 減 少 一 個 亮度 級 別 的 P W M 信 號YYYNNN 圖 全部亮度控制從機程序流程圖 單獨照明亮度控制系統(tǒng)通信原理基本上與單獨照明啟?？刂葡到y(tǒng)相同，也是開始時所有從機處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待主機的呼叫，當主機發(fā)出某一從機的地址時，所有從機將接收到的地址與本機地址相比較，如果相符，說明主機在呼 叫自己，然后發(fā)回應答信號，表示準備好開始接收后面的命令，否則不予理睬，繼續(xù)監(jiān)聽 21 呼叫地址。主機收到從機的應答后，則開始一次通信，通信完畢，從機繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待呼叫。從機在收到調(diào)亮或調(diào)暗的命令后，利用零點檢測電路檢測電源過零點，一旦單片機的 ，就會向 PWM信號以調(diào)高或調(diào)低燈泡的亮度。該系統(tǒng)的主機控制程序流程圖同圖 ，從機控制程序流程圖如圖 。 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機 發(fā) 送 的 地 址與 本 機 地 址 相 符 嗎接 收 主 機 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)是 調(diào) 亮 命 令 嗎返 回是 調(diào) 暗 命 令 嗎NYYNYN交 流 電 過 零 點 嗎向 P 3 .7 口 輸 出 增 加 一 個 亮度 級 別 的 P W M 信 號還 有 數(shù) 據(jù) 嗎交 流 電 過 零 點 嗎向 P 3 .7 口 輸 出 減 少 一 個 亮度 級 別 的 P W M 信 號YYYNNN向 主 機 發(fā) 送 本 機 地 址 圖 單獨亮度控制從機程序流程圖 照明定時 控制程序設計 照明定時控制系統(tǒng)是利用從機即單片機 AT89C2051和時鐘芯片 DS1302進行數(shù)據(jù)通信，讀取和寫入實時數(shù)據(jù)，主機采用串口通信方式對從機進行定時時間的設置，從機然后根據(jù)設定的時間進行照明燈的啟?？刂?。 DS1302的控制字節(jié)的最高 22 有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302中；位 6如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1表示存取 RAM數(shù)據(jù)；位 5～位 1指示操作單元的地址；最低有效位（位 0）如為 0表示要進行寫操作，為 1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 DA1302的控制字如表 41所示。 7 6 5 4 3 2 101R A MC KA 4 A 3 A 2 A 1 A 0R DW表 4 1D S 1 3 0 2 的 控 制 字 在 DS1302芯片中，通過把 RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當 RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302進行操作。如果在傳送過程中置 RST為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且 I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。在控制指令字輸入后的下一個 SCLK時鐘的上升沿時數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0開始。同樣，在緊跟 8位的控制指令字后的下一個 SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0位至高位 7。 全部定時控制程序設計 在全部定時控制系統(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)絡中發(fā)送時間數(shù)據(jù)信息，分控制器在收到時間數(shù)據(jù)后寫入 DS1302芯片，等到設定時間到達后，單片機發(fā)出命令關閉照明燈。該系統(tǒng)的主機控制流程圖同圖 ，從機的控制流程圖如圖 。 23 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機 發(fā) 送 的 地 址地 址 是 0 0 H 嗎接 收 主 機 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)返 回NYY時 間 到 了 嗎N將 數(shù) 據(jù) 寫 入 D S 1 3 0 2 芯 片讀 出 D S 1 3 0 2 芯 片 的 數(shù) 據(jù)關 閉 照 明 燈 圖 全部定時控制從機程序流程圖 單獨定時控制程序設計 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)絡向所有分控制器傳送，在分控制器將該地址與本機地址進行比較后，判斷是否是呼叫自己，如果是呼叫本機，就將本機地址傳送給主控制器，進一步接收傳送的數(shù)據(jù)，然后分控制器就將數(shù)據(jù)寫入 DS1302芯片，等到設定的時間到達時就執(zhí)行關閉照明燈的命令。單獨定時控制的主機程序流程圖同圖 ，從機程序流程圖如圖 示。 24 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機 發(fā) 送 的 地 址與 本 機 地 址 相 符 嗎接 收 主 機 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)返 回NYY時 間 到 了 嗎N向 主 機 發(fā) 送 本 機 地 址將 數(shù) 據(jù) 寫 入 D S 1 3 0 2 芯 片讀 出 D S 1 3 0 2 芯 片 的 數(shù) 據(jù)關 閉 照 明 燈 圖 單獨定時控制從機控制程序流程圖 25 開 始發(fā) 送 地 址 幀等 待 從 機 應 答應 答 信 息 與 發(fā) 送 的地 址 相 符 嗎調(diào) 用 發(fā) 送 函 數(shù) 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)等 待 從 機 應 答發(fā) 送 成 功 嗎結 束YNN是 廣 播 地 址 嗎YNY 圖 主機數(shù)據(jù)通信流程圖 從機部分通信程序設計 從機通信程序也被分為預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)送應答信息，應答信息內(nèi)容應為本機地址，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 26 將 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)牧鞒虉D如圖所示。 開 始將 S M 2 位 置 為 1 只 接 收地 址 幀串 口 有 數(shù) 據(jù) 接 收是 廣 播 地 址 嗎發(fā) 送 應 答 信 號信 號 內(nèi) 容 為 本 機 地 址調(diào) 用 接 收 函 數(shù) 接 收 數(shù) 據(jù)接 收 函 數(shù) 返 回 值 為 0 x f f接 收 函 數(shù) 返 回 值 為 0 x f e向 主 機 發(fā) 送 成 功 信 號YNNYYN接 收 的 地 址 與 本 機地 址 相 同 嗎Y 圖 從機數(shù)據(jù)通信流程圖 本章主要闡述了照明控制系統(tǒng)的軟件設計，該系統(tǒng)的軟件程序主要由照明啟?？刂瞥绦?、照明亮度控制程序、照明定時控制程序、人機交互程序、串行通信程序等組成。而照明啟?？刂?、亮度控制以及定時控制程序又分為全部控制和單獨控制兩部分，人機交互程序由鍵盤掃描程序與 LED顯示程序組成，而串行通信程序由 RS485通信程序和無線數(shù)傳程序組成。在這里分別對每個子程序的工作流程、工作原理以及過程都做了詳細的論述。 第五章 本文研究了基于 AT89C51與 AT89C2051單片機的智能照明控制系統(tǒng)的設計原 27 理與實現(xiàn)方法，包括硬件設計與 軟件設計。 該系統(tǒng)還只是試驗室的調(diào)試系統(tǒng)，離真正的現(xiàn)場應用還有一定的距離。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，需要我們做大量的工作和時間的檢驗。現(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，才能達到真正意義上的智能化控制。 參考文獻 [1] 靳孝峰 . 單片機原理與應用 . 北京：北京航空航天大學出版社 . 20xx [2] 百度百科 . 搜索有線傳輸技術，無線數(shù)傳技術。 [3] 陽憲惠 . 現(xiàn)場總線技術及其應用 . 北京：清華大學出版社 . 1999 [4] 求是科技 . 8051 系列單片機 C 程序設計完全手冊 . 北京：人民郵電出版社 . 20xx [5] 房小翠、王金鳳 . 單片機使用系統(tǒng)設計技術 . 北京：國防工業(yè)出版社 . 1999 [6] 李華 . 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