【正文】 河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計)論文31 參考文獻(xiàn)【1】 馬淑華、王鳳文、張美金. 單片機原理與接口技術(shù)［M］.出版社 2022. 【2】 (第五版)..【3】 ［J］現(xiàn)代電子技術(shù) 2022 （17）:P105——107. 【4】 孫涵芳、［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1996. 【5】 ［J］.現(xiàn)代電子技術(shù).2022.（3）P810. 【6】 陳杰、. 【7】 樊宇、程全. 基于 RS485 總線實現(xiàn)的遠(yuǎn)距離多機主從式通信技術(shù)［J］. 工業(yè)控制計算機. 2022. 19（7） P71～73.【8】 (第五版)..【9】 ?；貞涍@三年生活的點點滴滴，從入學(xué)時對大學(xué)生活的無限憧憬到課堂上對各位老師學(xué)術(shù)學(xué)識的深沉沉湎，從奔波于教室圖書館的來去匆匆到業(yè)余生活的五彩繽紛，一切中的一切都是歷歷在目，讓人倍感留戀，倍感珍惜。同時，我也學(xué)到了許多關(guān)于室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)以及單片機的知識，實驗技能有了很大的提高。她不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時不長，卻讓我終生受益。劉老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。當(dāng)應(yīng)用于其他工作場所時，可根據(jù)實際需要添加或者減少部分模塊，如在道路使用時，則不需要時間控制電路；在室內(nèi)使用時，還可以添加無線模塊，方便控制。調(diào)試時應(yīng)先調(diào)主程序，實現(xiàn)最基本最主要的功能，在此基礎(chǔ)上再將各模塊功能往主程序上堆砌，直至各模塊聯(lián)調(diào)、統(tǒng)調(diào)，實現(xiàn)全部功能。首先根據(jù)設(shè)計要求用 Protel DXP 軟件繪制出原理圖，然后依據(jù)原理圖選擇元器件，在實驗板上布置元器件并連接線路，對硬件電路進(jìn)行測試，檢查串行口是否選錯，測量電源是否正常，復(fù)位電平是否正確，單片機是否起振等等。 （4）使用實時嵌入式操作系統(tǒng)（RTOS） 。③表格，儲存在 EPROM 中的表格后安排軟件陷阱，可在一定程度上防止軟件彈飛。軟件陷阱將出錯的程序捕獲并強行引入出錯處理的程序，可安排在四個地方：①未使用的中斷向量區(qū)，干擾可使未使用的中斷開放并激活中斷，在這些地方設(shè)置軟件陷阱就能及時捕獲到錯誤中斷。 （2）使用程序監(jiān)視跟蹤定時器。 河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計)論文28 （1）指令冗余。（2）關(guān)鍵數(shù)據(jù)可使用軟件冗余技術(shù)，即給數(shù)據(jù)增加一定的冗余位，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢錯和糾錯功能。去耦電容有兩個作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。 （5）用好去耦電容。 （4）使用雙機冗余設(shè)計。②設(shè)計時元件技術(shù)參數(shù)要有一定的余量。 （3）提高元器件的可靠性。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計（1）供電系統(tǒng)采用穩(wěn)定的開關(guān)電源并提供足夠的功率余量，主機部分使用單獨的穩(wěn)壓電路，必要時 I/O 供電分別采用 DCDC 模塊隔離，以避免各部分相互干擾。①單片機內(nèi)部程序指針錯亂，使中斷程序運行超出定時時間；河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計)論文27 ②RAM 中計時數(shù)據(jù)被沖亂，使程序計算出錯誤的結(jié)果。 （4）被控對象狀態(tài)不穩(wěn)定。①單片機內(nèi)部程序指針錯亂，指向了其它地方，運行了錯誤的程序；②DRAM 中的某些數(shù)據(jù)被沖亂或者特殊寄存器的值被改變，使程序計算出錯誤的結(jié)果。②死機。 干擾產(chǎn)生的后果（1）數(shù)據(jù)采集誤差的加大。干擾一般沿各種線路侵入系統(tǒng)。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。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。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)。 （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(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)為本機地址，否則丟棄當(dāng)前數(shù)據(jù)，從機繼續(xù)處于等待呼叫狀態(tài)。 從機部分通訊設(shè)計程序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。 （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)。 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。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(dāng)前幀為地址幀，RB8=0 ，當(dāng)前幀為數(shù)據(jù)幀。 主機在發(fā)送數(shù)據(jù)時，按照表 41 的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳輸。 （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。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(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。 河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計)論文24 （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(dāng)前幀為地址幀。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。當(dāng)串口以方式 3 工作時，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） 。該系統(tǒng)的主機和從機的控制程序流程圖如圖 44 和圖 45 所示。只有 SM2=0 的從機才能接收到主機發(fā)送的信息。而其它從機由于地址號不符，他們的 SM2 位仍然為 1，仍處于偵聽狀態(tài)，無法接收主機發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息。如果呼叫通用地址則進(jìn)入正式通信狀態(tài)，清除 SM2 位，不需要回復(fù)主機，開始接收主機發(fā)送來的命令。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。本系統(tǒng)的通信原理為：主機發(fā)送地址有通用地址和單機地址兩種。單片機的數(shù)據(jù)通信由串口完成，定時器 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） 。 數(shù)碼顯示程序如圖 43 照明啟停控制程序設(shè)計照明的啟?？刂浦饕怯芍骺刂破靼l(fā)出指令，通過 RS485 通信方式或無線數(shù)傳方式控制全部或部分分控制器所控制照明燈具的啟停。 系統(tǒng)通過軟件方法實現(xiàn)該功能，即定義開、關(guān)、增值、減值、定時、確認(rèn)等命令鍵，利用鍵盤掃描程序獲取對應(yīng)命令鍵的鍵值，然后執(zhí)行相應(yīng)的子程序，實現(xiàn)所要求的控制功能。 （3） 利用增值、減值鍵控制照明燈具的亮度。 系統(tǒng)的按鍵定義除了基本的數(shù)字鍵（0～9）外，將其它的鍵依次定義為開、關(guān)、增值、減值、取消、確認(rèn)六個命令鍵，其控制的基本功能是：（1） 通過數(shù)字鍵、確認(rèn)鍵輸入分控制器的地址以及定時功能的時間設(shè)置。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。讓單片機不響應(yīng)一些相關(guān)的抖動信號，而只響應(yīng)一次確實存在的按鍵信號。如果所有的四根行線都沒有信號，那么就換成把第二根列線置高，再一次檢測行線有沒有信號，然后依次類推。一個 44 的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個含有 16 個按鍵的鍵盤，顯然，在按鍵數(shù)量較多時，矩陣式鍵盤較之獨立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多 I/O 口。鍵盤用來輸入指令，發(fā)光數(shù)碼管用來顯示單片機的狀態(tài)，這是一個比較簡單的人機交互形式。照明控制系統(tǒng)軟件程序結(jié)構(gòu)如圖 4－1 所示。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法雖然是早期的程序設(shè)計方法，但該方法還一直被廣泛地使用。 該照明控制系統(tǒng)的軟件程序包括：照明啟?？刂瞥绦?、照明亮度控制程序、照明定時控制程序、人機交互程序以及串行通信等。軟件是計算機系統(tǒng)的靈魂，沒有軟件計算機不能充分發(fā)揮其功能，這是軟件在計算機中的地位，而在計算機控制系統(tǒng)中，軟件也是非常重要的。 功能特點： 高電壓輸出 50V輸出鉗位二極管輸入兼容各種類型的邏輯電路應(yīng)用繼電器驅(qū)動器輸出控制電路如圖 312 所示， 單片機 腳接 ULN2022 芯片 IN7 腳， 單片機向 IN7 輸入一個高電平時，芯片從 OUT7 腳輸出低電平，繼電器得電閉合。河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)(設(shè)計)論文15 輸出驅(qū)動電路設(shè)計ULN2022 是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作 電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強等特點,適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng)。 具體的比較結(jié)果如下表 31 所示。（由于故障或沒有安裝探頭） “1 腳”的電壓恒定為 ， “2 腳”的電壓為 0V， “6 腳”的電壓恒定為 ， “5 腳”的電壓為 0V。 “1 腳”的電壓恒定為 ， “2 腳”的電壓有 1V 或是 兩種狀態(tài)， “6 腳”的電壓恒定為 ， “5 腳”的電壓與“2 腳”的電壓保持一致。當(dāng)被動紅外探頭 在有效范圍內(nèi)