【正文】 ②死機。 干擾產(chǎn)生的后果（1）數(shù)據(jù)采集誤差的加大。產(chǎn)生這種情況的原因主要是現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜和各種各樣的電磁干擾，所以單片機應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性設(shè)計、抗干擾技術(shù)變得越來越重要了。（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。該部分程序?qū)?yīng)的流程圖如圖310所示。 主機部分通信程序設(shè)計 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。主機在發(fā)送數(shù)據(jù)時，按照表31的數(shù)據(jù)格式進行傳輸。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)。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。圖39 單獨定時控制從機控制程序流程 RS485通信程序設(shè)計由于RS485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從機的查詢方式通信。 全部定時控制程序設(shè)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(luò)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DS12887芯片，等到設(shè)定時間到達后，單片機發(fā)出命令關(guān)閉照明燈。只有SM2=0的從機才能接收到主機發(fā)送的信息。當主機發(fā)送從機的地址信息時，每幀數(shù)據(jù)的第9位都為1，所有從機都接收到地址信息，然后判斷主機是否呼叫本機。圖34 全部啟停控制主機程序流程圖圖35 全部啟?？刂茝臋C程序流程圖 單獨啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 單獨照明啟?？刂葡到y(tǒng)是通過主機發(fā)送給指定的從機命令信息，來實現(xiàn)照明燈的啟?？刂?。本系統(tǒng)的通信原理為：從機在建立與主機通信之前所有分機的SM2都置1，即隨時處于對通信線路監(jiān)聽的狀態(tài)，只能收到主機發(fā)送來的機號信息。主機由AT89C51單片機充當，從機為AT89c51單片機。 全部啟?？刂瞥绦蛟O(shè)計 全部照明啟?？刂葡到y(tǒng)是利用主控制器上的開、關(guān)按鍵來控制全部照明燈的啟停，控制命令是通過串口通信方式傳達到分控制器，來達到控制燈泡亮和滅的目的。當某段驅(qū)動電路的輸出端為低電平時，則該端所連接的字段導通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。（3） 利用增值、減值鍵控制照明燈具的亮度。延時的選擇非常重要，太快了，起不到消除抖動的效果，太慢了又讓鍵盤太不靈活，錯過較多的按鍵信號。由于鍵盤掃描的速度很快，而人按鍵總會持續(xù)一定的時間，因此只要單片機處在等待輸入的狀態(tài)，這個鍵盤掃描程序基本上不會錯過任何一個按鍵信號。 鍵盤掃描程序設(shè)計本系統(tǒng)的鍵盤采用的是44矩陣式鍵盤，矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點上。結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析與設(shè)計貫穿整個軟件設(shè)計過程，遵循“自頂向下，逐步求精”的基本原則。在照明控制系統(tǒng)中，硬件設(shè)備的功能是由軟件來定義的，如系統(tǒng)要控制分布的照明燈具，串行通信程序來完成控制功能，通過軟件定義鍵盤功能，通過編程完成LED數(shù)碼顯示等等，由此可見，軟件是控制系統(tǒng)中的一個重要組成部分。 數(shù)字可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器由于熒光燈既不能調(diào)節(jié)功率，也不能自動點亮，所以熒光燈不能直接與電源連接，鎮(zhèn)流器可確保燈管預(yù)熱后產(chǎn)生足夠的電壓點亮燈管，并保證放電電流得以控制電子鎮(zhèn)流器具有以下特征：1）經(jīng)濟實用；2）應(yīng)用簡便；3）性能可靠；4）節(jié)能；5）延長光源的使用壽命；6）切斷故障燈管；7）恒定功率；8）適用于應(yīng)急照明；9）高頻工作帶來高質(zhì)量照明。使用PWM方法進行可控硅控制時，調(diào)制頻率不能低于市電頻率，因為當頻率低于50Hz時，超過了人眼視覺暫留效應(yīng)，用于調(diào)光將產(chǎn)生閃爍的現(xiàn)象。 當電源電壓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α的大小就可以改變輸出電壓的平均值，這就是PWM的工作原理。當此腳輸出高電平時，將會封鎖住MOC3021，使雙向可控硅BT131不導通，這樣就會使照明燈關(guān)閉；，使光電耦合器MOC3021打開驅(qū)動雙向可控硅，從而將雙向可控硅觸發(fā)導通，這樣就開啟了所要控制的照明燈。 延時時間選擇電路系統(tǒng)在A T89C51 的P1 中設(shè)置了延時時間選擇電路,其目的是在環(huán)境光照較弱時,照明設(shè)備延時一段時間后自動熄滅。即?！?”（正常）：開啟室內(nèi)照明電器。} 輸出驅(qū)動電路設(shè)計單片機輸出控制信號電路如圖220所示。 P12887a=0x20。 P128871=0xff。}void start12887(void) //啟動時鐘{uchar i。 *p++=P128876。0x80)==0x80)。i=P12887c。P128878=*p++。 P128874=*p++。 P128870=*p++。void setup12887(uchar *p) //設(shè)置系統(tǒng)時間{uchar i。BIT0～BIT6：寄存器D未用狀態(tài)位，讀出總為0，不能寫入。UF：更新周期結(jié)束標志位。AIE+UF（3）寄存器C表25 寄存器C的功能表BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0IRQFPFAFUF0000IRQF：中斷申請標志位。SQWE：方波允許位，置1時選定頻率方波從SQW腳輸出；置0時，SQW腳為低電平。RS3，RS2，RS1，RS0：頻率選擇位，從15級頻率器13個抽頭中選一個，或禁止分頻器輸入，選擇好的抽頭用于產(chǎn)生方波(SQW管腳)輸出和周期中斷，用戶可以：用PIE位允許中斷；用SQWE位允許SQAW輸出；二者同時允許并用相同的頻率；都不允許。當UIP為1，更新轉(zhuǎn)換將很快發(fā)生，當UIP為0，更新轉(zhuǎn)換至少在244181。0xc0、0xff為特殊的數(shù)。IRQ線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻。在此模式下，R/W管腳與通用RAM的寫允許信號(WE)的含義相同。DS(數(shù)據(jù)選通或讀輸入)：DS/RD客腳有兩種操作模式，取決于MOT管腳的電平，當使用MOTOROLA時序時，DS是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期的后段，稱為數(shù)據(jù)選通；在讀周期，DS指示DS12887驅(qū)動雙向總的時刻，在寫周期，DS的后沿使DS12887鎖存寫數(shù)據(jù)。MOT(模式選擇)：MOT管腳接到VCC時，選擇MOTOROLA時序，當接到AFND時，選擇INTEL時序。采用DS12887芯片設(shè)計的時鐘電路無需任何外圍電路和器件，并具有良好的微機接口。具體的比較結(jié)果如下表21所示。 “1腳”，“2腳”，“6腳”，“5腳”的電壓與“2腳”的電壓保持一致。比較電路中的基準電壓分別由兩個獨立的分壓電路得到，供電路比較所用。BIS0001 的1 腳接高電平,使芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式。由BIS0001 構(gòu)成的信號處理電路如圖4所示。由于熱釋電傳感器輸出的信號變化緩慢、幅值小(小于1 mV) ,不能直接作為照明系統(tǒng)的控制信號,因此傳感器的輸出信號必須經(jīng)過一個專門的信號處理電路,使得傳感器輸出信號的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)變成適合于單片機處理的數(shù)字信號。圖214 信號產(chǎn)生輸出示意圖靜態(tài)情況下空間存在紅外光線，由于雙源式探頭采用互補技術(shù)，不會產(chǎn)生電信號輸出。二、探測范圍——指鏡片能探測的有效距離（米）和角度。三、黑色用于防強光干擾。 當人進入感應(yīng)范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離A區(qū)或中距離B區(qū)或近距離C區(qū)的某個段的同心環(huán)上，同心環(huán)與紅外線探頭有一個適當?shù)慕咕?，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅(qū)動負載工作。人體的正常體溫為 36~℃，即309~，其輻射的最強的紅外線的波長為λm=2989/（309~）=~。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，通常在傳感器上加裝了一塊干涉濾光窗。從原理上講，任何發(fā)熱體都會產(chǎn)生紅外線，熱釋電人體紅外線傳感器對紅外線的敏感程度主要表現(xiàn)在傳感器敏感單元的溫度所發(fā)生的變化，而溫度的變化導致電信號的產(chǎn)生。 （1）敏感單元當傳感器沒有檢測到人體輻射出的紅外線信號時，由于PP2自身產(chǎn)生極化，在電容的兩端產(chǎn)生極性相反、電量相等的正、負電荷，而這兩個電容的極性是相反串聯(lián)的，所以，正、負電荷相互抵消，回路中無電流，傳感器無輸出。而配上菲涅爾透鏡后,其檢測距離可增加到10 m 以上 熱釋紅外傳感器熱釋電人體紅外線傳感器是上世紀80年代末期出現(xiàn)的一種新型傳感器件，現(xiàn)在已得到越來越廣泛的應(yīng)用，從原理上分析，它主要有主動式和被動式兩類。 人體紅外探頭熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。}ADCS=1。i++)//采集10位串行數(shù)據(jù){//給一個脈沖ADCLK=1。vol=0。uint vol。圖210 TLC1549方式1時序圖 TCL1549的數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計/* AetAD()TLC1549數(shù)據(jù)采集*/sbit ADCLK=P1^0。如果I/O CLOCK 傳送大于10個時鐘長度，那么在的10個時鐘的下降沿，內(nèi)部邏輯把DATA OUT拉至低電平以確保其余位的值為零。開始10個I/O 時鐘提供采樣模擬輸入的控制時序。圖 28 Microwire總線系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) TLC1549的接口設(shè)計29 TLC1549引腳及與A/D接口電路TLC1549采用了Microwire串行接口方式，其接口時序如圖29所示，在芯片選擇（CS）無效情況下，I/O CLOCK最初被禁止且DATA OUT處于高阻狀態(tài)。為了區(qū)別于原有的Microwire總線，稱這種新產(chǎn)品為增強型的Microwire／PLUS總線。圖27 光信號取樣電路 Microwire串行總線性能介紹Microwire總線是美國國家半導體（NS）公司推出的三線同步串行總線。在本次設(shè)計中選用了帶串行控制的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC1549，它是由德州儀器（Texas Instruments簡寫為TI）公司生產(chǎn)的，它采用CMOS工藝，具有自動采樣和保持，采用差分基準電壓高阻抗輸入，抗干擾性能好，可按比例量程校準轉(zhuǎn)換范圍，總不可調(diào)整誤差達到(177。 光信號取樣電路光信號取樣電路如圖27所示，圖中主要由光信號采集電路和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換是電路的核心。同時將A和B端之間加匹配電阻，這里選用120Ω的電阻。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平的功能。在這里使用的是主從式通信方式，主機由主控制器充當，從機為分控制器。圖23 分控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 RS485通信電路的設(shè)計在各種分布式集散控制系統(tǒng)中，往往采用一臺單片機作為主機，多個單片機作為從機，主機控制整個系統(tǒng)的運行；從機采集信號，實現(xiàn)現(xiàn)場控制；主機和從機之間通過總線相連，如圖24所示。 （2）對+5V電源進行監(jiān)視：當+5V電源正常時，RESET為低電平，單片機正常工作；當+5V電源電壓降至+，RESET輸出高電平，對單片機進行復(fù)位。4個7段數(shù)碼管都被接成共陽極方式。每當按下一個鍵時，對應(yīng)的行線與列線就會連通，這樣單片機就能檢測出信號，并通過鍵盤掃描程序?qū)︽I盤進行掃描，以識別被按鍵的行、列位置。圖22 主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 鍵盤的接口設(shè)計鍵盤的結(jié)構(gòu)形式有兩種，即獨立式按鍵和矩陣式鍵盤。圖21 系統(tǒng)硬件總述圖 CPU性能介紹本系統(tǒng)采用了ATMEL公司MCS51系列單片機中的AT89C51芯片，它是低壓高性能CMOS 8位微處理器，帶有4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，15個I／O口線，兩個16位定時／計數(shù)器，—個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口。則表11可以轉(zhuǎn)化為表12。做到光線暗時開燈，雨天陰天時開燈，無人時關(guān)燈，光線亮時關(guān)燈，晴天時關(guān)燈，休息時間關(guān)燈。圖12 主控制器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖 下位機系統(tǒng)分控制器硬件電路結(jié)構(gòu)如圖13所示。 通信系統(tǒng)該多機通信系統(tǒng)采用RS485半雙工主從式通信系統(tǒng)，主機可以發(fā)送數(shù)據(jù)或命令到從機，從機主要負責對分布的照明燈具進行控制，用中斷的方式接收主機發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。軟件設(shè)計部分，首先在總體設(shè)計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設(shè)計，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和工具，進行代碼設(shè)計等；最后是對軟件進行調(diào)試、測試，達到所需功能要求。硬件設(shè)計部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對硬件進行調(diào)試、測試，以達到設(shè)計要求。但是，國內(nèi)外智能照明系統(tǒng)的研究存在著如下問題：（1）現(xiàn)有國外智能照明系統(tǒng)主要控制照度這個數(shù)量指標，國外的研究主要集中于辦公室照明，以節(jié)能為主要目的，但據(jù)照明科技最新研究成果表明，非定量指標（如舒適性和藝術(shù)性等）對室內(nèi)照明光環(huán)境質(zhì)量影響更大。 現(xiàn)有智能照明控制系統(tǒng)的分析澳大利亞邦奇開發(fā)的Dynalite分布式智能照明控制系統(tǒng)的特點是模塊化結(jié)構(gòu)和分布式控制，各功能模塊之間通過網(wǎng)絡(luò)總線直接相互通信，當系統(tǒng)中某個模塊出現(xiàn)故障時不會影響其它模塊，可靠性高。輸入裝置可以不斷檢測周圍環(huán)境的照度水平，可以探測到某個區(qū)域是否