【正文】 折線，以減小高頻信號(hào)的發(fā)射。模擬電路區(qū)、數(shù)字電路區(qū)、功率驅(qū)動(dòng)區(qū)要盡量分開(kāi)，地線不能相混，分別和電源端的地線相連。②采用開(kāi)關(guān)電源并提供足夠的功率余量，主機(jī)部分使用單獨(dú)的穩(wěn)壓電路，必要時(shí)I/O供電分別采用DCDC模塊隔離，以避免各個(gè)部分相互干擾。合理地使用軟件和硬件抗干擾技術(shù)，可使系統(tǒng)最大限度地避免干擾的產(chǎn)生和受干擾后能使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地工作。①單片機(jī)內(nèi)部程序指針錯(cuò)亂，使中斷程序運(yùn)行超出定時(shí)時(shí)間；②RAM中計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)被沖亂，使程序計(jì)算出錯(cuò)誤的結(jié)果。③中斷誤觸發(fā)，使系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤的中斷處理。②死機(jī)。5干擾分析（1）數(shù)據(jù)采集誤差的加大。無(wú)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(jī)和從機(jī)的數(shù)據(jù)通信程序流程圖分別如圖412與413所示。如要傳送1個(gè)數(shù)據(jù)幀，此時(shí)間延遲將逐漸減少。如圖413圖413從機(jī)數(shù)據(jù)通信流程圖無(wú)線數(shù)傳通信程序設(shè)計(jì)這里所設(shè)計(jì)的無(wú)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(gè)唯一的地址。（3）接收到的數(shù)據(jù)保存至Buf指向的緩沖區(qū)中。該部分程序?qū)?yīng)的流程圖如圖412所示。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)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，按照表42的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳輸。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)。若SM2被設(shè)為0，則無(wú)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。圖411單獨(dú)定時(shí)控制從機(jī)控制程序流程圖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。全部定時(shí)控制程序設(shè)計(jì)在全部定時(shí)控制系統(tǒng)中是通過(guò)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(xiě)入DS1302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。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。DS1302的控制字節(jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DS1302中；位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)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(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。主機(jī)收到從機(jī)的應(yīng)答后，則開(kāi)始一次通信，通信完畢，從機(jī)繼續(xù)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，等待呼叫。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。假設(shè)把一個(gè)周期分為10個(gè)時(shí)間等份，如果方波中的高低電平占空比是1:9，這時(shí)就是一個(gè)比較暗的亮度，如果占空比是5:5，就是一個(gè)中間亮度，如果高低電平占空比是9:1，這時(shí)就是一個(gè)比較亮的亮度，高低電平占空比為0:10時(shí)，燈泡是滅的，高低電平占空比為10:0時(shí)，燈泡最亮。該系統(tǒng)的主機(jī)和從機(jī)控制程序流程圖分別如圖46與47所示。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(tīng)狀態(tài)，無(wú)法接收主機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)信息。單片機(jī)的工作方式同全部照明啟停控制系統(tǒng)。從機(jī)收到的命令是開(kāi)燈時(shí)，打開(kāi)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。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）。在主從式多機(jī)系統(tǒng)中主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機(jī)或指定的從機(jī)，在這里是要發(fā)送給所有的從機(jī)，來(lái)控制照明燈的啟停。LED數(shù)碼顯示程序的流程圖如圖43所示。圖42鍵盤掃描程序流程圖 LED數(shù)碼顯示程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用了四位共陽(yáng)極七段數(shù)碼管，共陽(yáng)極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極（二極管正端）連接在一起，通常，公共陽(yáng)極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。（2） 利用開(kāi)、關(guān)鍵控制照明燈具的啟停。消抖動(dòng)程序是這樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，并不立即認(rèn)為是一次按鍵，而是延時(shí)一段時(shí)間以后再進(jìn)行檢測(cè)，如果三次檢測(cè)都有信號(hào)，那么就認(rèn)為有一次按鍵動(dòng)作發(fā)生了。如果所有的四根行線都沒(méi)有信號(hào)，那么就把第一根列線置低，把第二根列線置高，再一次檢測(cè)行線有沒(méi)有信號(hào)，然后依次類推。鍵盤用來(lái)輸入指令，發(fā)光數(shù)碼管用來(lái)顯示單片機(jī)的狀態(tài)，這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的人機(jī)交互形式。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法雖然是早期的程序設(shè)計(jì)方法，但該方法還一直被廣泛地使用。4基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，沒(méi)有軟件計(jì)算機(jī)不能充分發(fā)揮其功能，這是軟件在計(jì)算機(jī)中的地位，而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，軟件也是非常重要的。系統(tǒng)的主控制器和分控制器分別是以AT89C51與AT89C2051單片機(jī)為基礎(chǔ)，按照所要求的功能配上相應(yīng)的外圍電路。接收電流20mA，發(fā)射電流40mA,休眠時(shí)電流僅為20uA。（10） 智能數(shù)據(jù)控制，用戶無(wú)需編制多余的程序（9） 高速無(wú)線通訊和大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。（8） 雙串口，3種接口方式。（4） 完善的通訊協(xié)議。圖318單片機(jī)與無(wú)線數(shù)傳模塊的連接SRWF1模塊的特性（1） 微發(fā)射功率:最大10dbm（10mW）的發(fā)射功率。單片機(jī)與無(wú)線數(shù)傳模塊之間可以進(jìn)行信息的傳送與回饋，即所謂的雙向通信。當(dāng)有串行中斷產(chǎn)生時(shí)判別是否是本機(jī)號(hào)，發(fā)送應(yīng)答信息，繼續(xù)保持P10為低電平，使串行收發(fā)器處于接收狀態(tài)；若不是本機(jī)地址，使串行收發(fā)器處于接收偵聽(tīng)狀態(tài)。在進(jìn)行通信時(shí)只需要一個(gè)信號(hào)控制MAX485的接收和發(fā)送即可。圖316主機(jī)通信電路圖圖317從機(jī)通信電路圖主機(jī)與從機(jī)選用的RS485通信收發(fā)器芯片為MAX485，它是MAXIM公司生產(chǎn)的用于RS 485通信的低功率收發(fā)器件，采用單一電源+5 V工作，額定電流為300 μA，采用半雙工通信方式。 RS485通信電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的有線通信方式采用RS485總線進(jìn)行通信，RS485標(biāo)準(zhǔn)支持半雙工通信，只需三根線就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，同時(shí)具有抑制共模干擾的能力，接收靈敏度可達(dá)177。使用PWM方法進(jìn)行可控硅控制時(shí)，調(diào)制頻率不能低于市電頻率，因?yàn)楫?dāng)頻率低于50Hz時(shí)，超過(guò)了人眼視覺(jué)暫留效應(yīng)，用于調(diào)光將產(chǎn)生閃爍的現(xiàn)象。當(dāng)電源電壓VCC不變的情況下，輸出電壓的平均值U取決與占空比α的大小，改變?chǔ)恋拇笮【涂梢愿淖冚敵鲭妷旱钠骄?，這就是PWM的工作原理。當(dāng)此腳輸出高電平時(shí)，將會(huì)封鎖住MOC3021，使雙向可控硅BT131不導(dǎo)通，這樣就會(huì)使照明燈關(guān)閉；，使光電耦合器MOC3021打開(kāi)驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，從而將雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，這樣就開(kāi)啟了所要控制的照明燈。DS1302由兩者中的較大者供電。對(duì)DS1302的每一次讀寫(xiě)需16個(gè)時(shí)鐘脈沖，前8個(gè)脈沖輸入操作地址和讀寫(xiě)命令。DS1302與單片機(jī)的連接僅需要3根線，即SCLK、I/O、RST。分控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖如圖314所示。采用DS12887芯片設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路無(wú)需任何外圍電路和器件，并具有良好的微機(jī)接口。具體的比較結(jié)果如下表31所示。 “1腳”，“2腳”，“6腳”，“5腳”的電壓與“2腳”的電壓保持一致。圖312中,熱釋電傳感器S 極輸出信號(hào)送入BIS0001的14 腳,經(jīng)內(nèi)部第一級(jí)運(yùn)算放大器放大后,由C3 耦合從12 腳輸入至內(nèi)部第二級(jí)運(yùn)算放大器放大,再經(jīng)電壓比較器構(gòu)成的鑒幅器處理后,檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器,最后從12 腳輸出信號(hào)(Vo ) 送入單片機(jī)進(jìn)行照明控制。由于熱釋電傳感器輸出的信號(hào)變化緩慢、幅值小(小于1 mV) ,不能直接作為照明系統(tǒng)的控制信號(hào),因此傳感器的輸出信號(hào)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)專門的信號(hào)處理電路,使得傳感器輸出信號(hào)的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)變成適合于單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)。鏡片與探頭的配合應(yīng)用——我們常用的是雙源式探頭，揭開(kāi)濾光玻璃片，其內(nèi)部有兩點(diǎn)對(duì)7—14um的紅外波長(zhǎng)特別敏感的TO—5材料連接著場(chǎng)效管。以毫米為單位。二、白色主要用于適配外殼顏色。 （5）菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡作用有兩個(gè)：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號(hào)折射（反射）在PIR上，第二個(gè)作用是將探測(cè)區(qū)域內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入探測(cè)區(qū)域的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)。物體發(fā)射出的紅外線輻射能，最強(qiáng)波長(zhǎng)和溫度的關(guān)系滿足λm*T=2989（）（其中λm為最大波長(zhǎng)，T為絕對(duì)溫度）。（4）濾光窗 制造熱釋電紅外探測(cè)元的高熱電材料是一種廣譜材料，～20μm。傳感器仍然沒(méi)有信號(hào)輸出。熱釋電紅外傳感器（以下簡(jiǎn)稱：傳感器）由敏感單元、阻抗變換器和濾光窗等三大部分組成。實(shí)際使用時(shí),在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡,這樣可大大提高接收靈敏度,增加檢測(cè)距離及范圍。//兩次轉(zhuǎn)換間隔大于21usP0=0xff。if(ADOUT)vol|=0x01。//開(kāi)啟控制電路，使能DATA OUT和I/O CLOCKfor(i=1。w=PickCount。sbit ADCS=P1^2。由于可能破壞輸出數(shù)據(jù)，所以在接近轉(zhuǎn)換完成時(shí)要小心防止CS被拉至低電平。10位數(shù)據(jù)通過(guò)DATA OUT 被發(fā)送到主機(jī)串行接口。串行接口然后把I/O CLOCK序列提供給I/O CLOCK并從DATA OUT接收前次轉(zhuǎn)換結(jié)果。為了區(qū)別于原有的Microwire總線，稱這種新產(chǎn)品為增強(qiáng)型的Microwire／PLUS總線。)1LSB Max，芯片體積小等特點(diǎn)。信號(hào)經(jīng)過(guò)采集送入A/D轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)單片機(jī)處理后，最終作為系統(tǒng)應(yīng)用程序進(jìn)行開(kāi)關(guān)燈判斷的依據(jù)。 （2）對(duì)+5V電源進(jìn)行監(jiān)視：當(dāng)+5V電源正常時(shí)，RESET為低電平，單片機(jī)正常工作；當(dāng)+5V電源電壓降至+，RESET輸出高電平，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。4個(gè)7段數(shù)碼管都被接成共陽(yáng)極方式。每當(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的行線與列線就會(huì)連通，這樣單片機(jī)就能檢測(cè)出信號(hào)，并通過(guò)鍵盤掃描程序?qū)︽I盤進(jìn)行掃描，以識(shí)別被按鍵的行、列位置。圖32主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 鍵盤的接口設(shè)計(jì)鍵盤的結(jié)構(gòu)形式有兩種，即獨(dú)立式按鍵和矩陣式鍵盤。圖31 系統(tǒng)硬件總述圖本系統(tǒng)采用了ATMEL公司MCS51系列單片機(jī)中的AT89C51芯片，它是低壓高性能CMOS 8位微處理器，帶有4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，15個(gè)I／O口線，兩個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，—個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口。 圖23主控制器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖圖24分控制器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)在單片機(jī)的控制之下完成數(shù)據(jù)的通信、顯示，同時(shí)能夠控制照明燈具，其硬件電路只是系統(tǒng)的實(shí)施工具，大量的工作是由軟件來(lái)完成的。圖22無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)的主控制器通過(guò)RS485總線或無(wú)線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)或命令發(fā)送給分控制器，同時(shí)將信息送給數(shù)碼顯示單元進(jìn)行顯示，并有看門狗電路對(duì)運(yùn)行程序進(jìn)行有效監(jiān)視。有線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖21所示。此編程工具相比匯編語(yǔ)言具有結(jié)構(gòu)化、適用范圍大、可移植性好等特點(diǎn)。硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，該方法保證設(shè)計(jì)電路的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。2基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架與性能 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分，依據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)性能，將硬件和軟件分開(kāi)設(shè)計(jì)。C信號(hào)室內(nèi)光信號(hào)人體信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)電燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)參數(shù)自然光照度人體作息時(shí)間邏輯狀態(tài)強(qiáng)無(wú)休息斷強(qiáng)無(wú)上課斷強(qiáng)有休息斷強(qiáng)有上課斷弱無(wú)休息斷弱無(wú)上課斷弱有休息斷弱有上課合表11 系統(tǒng)邏輯表12 系統(tǒng)邏輯真值表信號(hào)室內(nèi)光信號(hào)人體信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)電燈的開(kāi)光狀況參數(shù)自然光信號(hào)人體作息時(shí)間符號(hào)ABCD邏輯狀態(tài)10001010110011100000001001000111本章介紹了照明控制系統(tǒng)在智能樓宇中的應(yīng)用、發(fā)展以及所使用的主要專業(yè)技術(shù)。關(guān)系如果假設(shè)：室內(nèi)光線強(qiáng)度為A：光線強(qiáng)時(shí)A=1，光線弱時(shí)A=0；人體信號(hào)為B：有人時(shí)B=1，無(wú)人時(shí)B=0；作息時(shí)間為C：上課時(shí)C=1，休息時(shí)C=0；電燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)為D：合時(shí)D=1，斷開(kāi)時(shí)D=0。圖12 主控制器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖3下位機(jī)系統(tǒng)分控制器硬件電路結(jié)構(gòu)如圖13所示。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由三部分組成：（1）上位機(jī)系統(tǒng)；（2）下位機(jī)系統(tǒng)；（3）通信系統(tǒng)。硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，該方法保證設(shè)計(jì)電路的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。（2）國(guó)內(nèi)一些智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制和集中顯示，具有一定的智能性，但其只能控制房間中的一個(gè)燈或一組燈的開(kāi)、關(guān)，不能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制，也不能對(duì)燈光的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能產(chǎn)生多種照明效果。美國(guó)LCamp。輸入裝置包括傳感器、定時(shí)裝置和控制面板或遙控器。智能照明控制系統(tǒng)是指用計(jì)算機(jī)技術(shù)并輔助以其它手段，對(duì)電力照明實(shí)行自動(dòng)控制，提供合適照明光環(huán)境的同時(shí)降低照明系統(tǒng)電能消耗和其它使用費(fèi)用。在智能建筑中的智能照明、供熱、空調(diào)、通訊及辦公設(shè)備將全部由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制與管理。 智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀智能控制技術(shù)發(fā)展方向主要有基于人工智能技術(shù)的智能控制方向、智能控制的模糊控制方向和智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方向，在智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方向上，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯有機(jī)結(jié)合的神經(jīng)模糊技術(shù)，已成為近年來(lái)的一個(gè)熱門課題。有線傳輸?shù)姆绞诫m然使用非常廣泛且可靠性較高