【正文】 現(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有達(dá)到真正的智能化，還需要增加很多新的功能和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能達(dá)到真正意義上的智能化控制。 軟件部分的編制也是力求簡(jiǎn)單實(shí)用，即本著實(shí)用、有效、方便的原則進(jìn)行編制。雖然系統(tǒng)已經(jīng)考慮了可靠性設(shè)計(jì)問題，如看門狗技術(shù)、復(fù)位電路、光電耦合等在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用， 但這也只是針對(duì)部分問題 做 了解決， 一些詳細(xì) 的設(shè)計(jì)還有待于解決。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。調(diào)試時(shí)應(yīng)先調(diào)主程序，實(shí)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(shí)現(xiàn)全部功能。 首先根據(jù)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)板上布置元器件并連接線路，對(duì)硬件電路進(jìn)行測(cè)試，檢查串行口是否選錯(cuò)，測(cè)量電源是否正常， 復(fù)位電平是否正確，單片機(jī)是否 起振等等。 在這里分別對(duì)每個(gè)子程序的工作流程、工作原理以及 過程都做了詳細(xì)的論述。 4． 7 本章小結(jié) 本章主要闡述了照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，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(shí)控制程序、人機(jī)交互程序、 串行通信程序等組成。其他模塊在此時(shí)間內(nèi)也不能向空中發(fā)射數(shù)據(jù)，即使有用戶數(shù)據(jù)輸入也是被緩沖在模塊中，而沒有發(fā)送到無線鏈路中，以避免引起數(shù)據(jù)通訊混亂。當(dāng)最后一個(gè)數(shù)據(jù)被發(fā)送后，模塊將處于等待狀態(tài)直到模塊所設(shè)置的接收等待時(shí)間延遲之后，模塊將自動(dòng)通知所有接收設(shè)備斷開無線網(wǎng)絡(luò)連接、轉(zhuǎn)入空閑狀態(tài)。 SRWF1模塊 在使用之前要進(jìn)行 無線信道、接口類型、接口速率、接口參數(shù)等的設(shè)定，在設(shè)置完成后便可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)模塊 收到單片機(jī)發(fā)來的第一個(gè)數(shù)據(jù)后自動(dòng)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)同步等工作，因此第一個(gè)數(shù)據(jù)將在 5個(gè)字節(jié)時(shí)間延遲后從接收方串口輸出。通信的協(xié)調(diào)完全由主站控制，主站 先發(fā)38 送地址 幀 ， 所有從站都接收 ，如果是接收的是廣播地址碼，則所有從站都做好接收主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)或命令的準(zhǔn)備，然后主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)或命令；如果接收的是其它地址碼，則 從站將接收到的地址 幀 與本地地址碼相比較，若不同則將數(shù)據(jù)全部丟掉，不做任何響應(yīng)；若地址碼相同，則證明是 呼叫 本站 ， 從站 將自己的地址碼發(fā)送回去，主站收到自己剛發(fā)出去的地址碼后，接著發(fā)送數(shù)據(jù)或命令。 該部分程序?qū)?yīng)的流程圖如圖 。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。 （ 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。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： [11] （ 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。 該部分程序?qū)?yīng)的流程圖如圖 。 （ 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)。 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。( 2 T 1 的 初 值 )k 則波特率的公式變?yōu)椋? 3 22S M O D=波 特 率3 2fo s c247。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。 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。 （ 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。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)。 （ 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。 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(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）。 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 地 址與 本 機(jī) 地 址 相 符 嗎接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)返 回NYY時(shí) 間 到 了 嗎N向 主 機(jī) 發(fā) 送 本 機(jī) 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(guān) 閉 照 明 燈 圖 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。 32 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 地 址地 址 是 0 0 H 嗎接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù)返 回NYY時(shí) 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(guān) 閉 照 明 燈 圖 全部定時(shí)控制從機(jī)程序流程圖 單獨(dú)定時(shí)控制程序 設(shè)計(jì) 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 DS1302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。 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 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。在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0開始。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。 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(dòng) 置 高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 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)行寫操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 該系統(tǒng)的主機(jī)控制程序流程圖同圖，從機(jī)控制程序流程圖如圖 。主機(jī) 收到從機(jī)的應(yīng)答后，則開始一次通信，通信完畢，從 機(jī)繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待呼叫。 該系統(tǒng)的主機(jī)控制程序流程圖同圖 ，從機(jī)控制程 序流程圖如圖 。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。這每 10次脈沖再用來控制 高低電平的 10個(gè)比值。假設(shè)把一個(gè)周期分29 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。在這里對(duì)于燈泡亮度的調(diào)節(jié)是通過 PWM方式來進(jìn)行的，分控制器選用的是 AT89C2051單片機(jī)，這種單片機(jī)本身沒有 PWM輸出，只能通過軟件方法實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)的主機(jī)和從機(jī)控制程序流程圖分別如圖 。只有SM2=0的從機(jī)才能接收到主機(jī)發(fā)送的信息。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。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27 后判斷主機(jī)是否呼叫本機(jī)。 單片機(jī)的工作方式同全部照明啟?？刂葡到y(tǒng)。 25 開 始初 始 化調(diào) 用 鍵 盤 掃 描 子 程 序取 鍵 值有 鍵 按 下 嗎發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 給 從 機(jī)返 回YN 圖 全部 啟停 控制主機(jī)程序流程 圖 26 中 斷 程 序 入 口初 始 化接 收 主 機(jī) 發(fā) 送 的 地 址地 址 是 0 0 H 嗎接 收 主 機(jī) 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(guān) 閉 命 令 嗎向 P 3 . 7 口 輸 出 低 電 平NYYNYN 圖 全部 啟停 控制從機(jī)程序流程圖 單獨(dú)啟?？刂瞥绦?設(shè)計(jì) 單獨(dú)照明 啟停控制系統(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?？刂啤?從機(jī) 收到的命令是開燈時(shí)，向 ，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)，向 口輸出低電平，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。 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。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）。主機(jī)由 AT89C51單片機(jī)充當(dāng)，從機(jī)為 AT89C2051單片機(jī)。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)，來控制照明燈的啟停。 全部啟?？刂瞥绦?設(shè)計(jì) 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(dá)到分控制器，分控制器再依據(jù)命令向 平，來達(dá)到控制燈泡亮 和 滅的目的。 LED數(shù)碼顯示程序的流程圖如圖 所示。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段 導(dǎo)通23 電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻，這里的限流電阻選為100Ω 。 22 開 始初 始 化將 第 一 根 列 線 置 高依 次 掃 描 行 線有 信 號(hào) 嗎延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎再 延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎將 上 一 根 列 線 置 低將 下 一 根 列 線 置 高依 次 掃 描 行 線有 信 號(hào) 嗎延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎再 延 時(shí) 一 次有 信 號(hào) 嗎是 第 四 根 列 線 嗎將 第 四 根 列 線 置 低返 回 對(duì) 應(yīng) 鍵 值返 回 對(duì) 應(yīng) 鍵 值返 回 一 個(gè) 值YYYNNNYYYNNNYN 圖 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)采用了四位共陽極七段數(shù)碼管，共陽極數(shù)碼管的 8 個(gè)發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起，通常，公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。 （ 4） 通過定時(shí)鍵 來對(duì)照明燈具進(jìn)行定時(shí)控制的設(shè)置。 （ 2） 利用 開、關(guān)鍵控制照明燈具的啟停。鍵盤掃描程序的流程圖如圖 所示。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。 由于一般人按鍵會(huì)有抖動(dòng)， 抖動(dòng)信號(hào)造成 鍵盤掃描時(shí) 會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的 信號(hào)，要不就是掃描不進(jìn)數(shù)據(jù)，要不就是重復(fù)輸入很多次數(shù)據(jù) ，因此需要有一個(gè)消除抖動(dòng)的程序。如果所有的四根行線都沒有信號(hào)，那么就把第一根列線置低，把第二根列線置高，再一次21 檢測(cè)行線有沒有信號(hào)，然后依次類推。一個(gè) 4 4的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有 16 個(gè)按鍵的