【正文】 感謝學(xué)院和對我的培養(yǎng)，在母校度過的這一段青春時(shí)光，必會(huì)讓我終生難忘。通過一同的研究和探討，他們?yōu)槲艺撐牡耐瓿商岢隽嗽S多寶貴建議，我從中得到了很多有益的啟發(fā)。這些在我以后的工作和生活中將是我所要努力做到的。為師方面，要不遺余力、無私奉獻(xiàn) 。此外，讀書期間，使我們受益的不僅僅是老師廣博的知識(shí)，豐富的經(jīng)驗(yàn)，更為重要的是 老師在為人，為師，以及科研 中的態(tài)度。 37 致謝 首先感謝我尊敬的老師， 本論文是在他的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。對路面進(jìn)行有針對性的研究，節(jié)能不僅僅是靠改變電壓，還與路燈的設(shè)計(jì)和路面情況有很大的關(guān)系，既要保證人的照明視力，也要節(jié)約電能。 2. 智能照明系統(tǒng)的智能化程度還可以進(jìn)一步提高，可以朝實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控方向努力；對路燈的群控和時(shí)控要進(jìn)一步的研究。用一套裝置可以同時(shí)控制照明 的起動(dòng)和停止，且重復(fù)性好。智能 照明 控制系統(tǒng)使用方便，制造成本合理，維護(hù)較容易。在現(xiàn)在社會(huì)中，注重節(jié)能，這也就是為什么實(shí)行小區(qū)的智能化照明，它可以有效的分配電能，最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)能源的利用，相應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)“低碳化”生活的要求。 } 定時(shí)中斷程序 void timer(void)interrupt 1 { flog=1。dtime++) { S=0。 CUSO: LOOP: RLC A MOV ,C NOP 35 SETB NOP CLR MOV R4,A MOV A,R3 DEC A MOV R3,A MOV A,R4 JNZ LOOP RET pragma ENDASM For(dtime=1。 CLR MOV A,R1 MOV R3,08H LCALL CUSO MOV A,RO MOV R3,04H LCALL CUSO SETB 。MOV P1,0FCH。 else R1=185。 if(S=20) R1=220。 s=S/10。j10。 flog=0。 if(i10) { A[i]=A。 if(flog==1) { TR1=0。 TR1=1。 TL0=(6553650000)%256。 TL1=1。 for(。 ulong dtime。由定時(shí)中斷程序負(fù)責(zé)對聲音數(shù)據(jù)的采集開關(guān)，由數(shù)據(jù)采集子程序采集 后送到數(shù)據(jù)處理子程序，數(shù)據(jù)處理子程序?qū)λ蛠淼臄?shù)據(jù)采集后進(jìn)行處理然后輸出，并延遲在后告知主程序，主程序再次啟動(dòng)定時(shí)程序，再由定時(shí)中斷程序負(fù)責(zé)對聲音數(shù)據(jù)的采集??如此循環(huán)下去。軟件結(jié)構(gòu)圖如下圖 51 所示 : 圖 51 軟件結(jié)構(gòu)圖 由圖中我們可以很清楚的看到數(shù)據(jù)的流向以及主要的一些程序，主程序和定時(shí)中斷程序，主程序又包括數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)處理子程序還有延遲程序。 31 第五章 軟件結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 該控制軟件主要所要完成的任務(wù)就是系統(tǒng)初始化，定時(shí)對信號(hào)采樣，對采樣結(jié)果分析和輸出控制信號(hào)。同時(shí)，在繼電器線圈兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，使繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流由二極管流過，從而使三極管得到保護(hù)。還需要解決在負(fù)載動(dòng)作時(shí)，對電源的干擾以及斷開電流時(shí)線圈電感在線圈兩端產(chǎn)生的極高的感應(yīng)電壓等問題。開關(guān)量輸出電路原理圖如圖 4— 10 所示。圖中 R35 為限流電阻，取值為 2KΩ。 圖 49 開關(guān)量輸入電路原理圖 開關(guān)量輸入電源由 +24V直流電源提供。 開關(guān)量輸入 /輸出電路 (l)開關(guān)量輸入電路 開關(guān)量輸入電路主要用于接受各設(shè)備狀態(tài)信號(hào)和工作人員的操作命令，包括：起動(dòng)、原理圖如圖警報(bào)接觸、故障報(bào)警、開關(guān) 和斷路器的反饋信號(hào)等。只需要通過 3 跟串行總線就可以完成 10 位數(shù)據(jù)的串行輸入，易于和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的微處理器或微控制器接口 。為了把控制信號(hào)由數(shù)字量轉(zhuǎn)換成符合觸發(fā)控制模塊需要的模擬電壓信號(hào)，設(shè)計(jì)了 D/A 轉(zhuǎn)換電路，如圖 48 所示。當(dāng) R25=R26 時(shí)， Vo=SV，即可為 TLC2543提供精確的電壓基準(zhǔn)。當(dāng)圖中所示兩個(gè)精密電阻 R25 和 R26 的阻值確定時(shí)，兩者對 Vo 的分壓引入反饋，若 Vo 增大，反饋量增大， TLA31 的分流也就增加，從而又導(dǎo)致 Vo 下降。 TL431的 3 個(gè)引腳分別為 :陰極 (CATHODE)、陽極 (ANODE)和參考端 (REF) SV精密電壓基準(zhǔn)電路原理圖如圖 3 一 7 所示。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為 。 德州儀器公司 (Tl)生產(chǎn)的 TL431是一是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。 圖 4— 6A/D轉(zhuǎn)換電路 27 TLC2543 所需參考電壓由 REF+和 REF 一接入，一般地， REF+接 TLC2543的 5V電壓端， REF接地。 在本系統(tǒng)中，為了防止工業(yè)現(xiàn)場的干擾，采用了光電隔離電路切斷了處理器與模擬量輸入通道 (包括傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和 A/D 轉(zhuǎn)換電路 )之間的電氣聯(lián)系。 片內(nèi)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)使器件具有高速 (10us 轉(zhuǎn)換時(shí)間 )、高精度 (12 位分辨率、 最大177。片內(nèi)設(shè)有自動(dòng)采樣保持電路。這樣通過一個(gè)直接的四線接口與主處理器通信。 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換電路 TLC2543 是 CMOS、 12 位開關(guān)電容逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。這種電平的轉(zhuǎn)換有多種方式，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的 RS232C電平轉(zhuǎn)換器 MC1488 和 MC1489，但是 MC1488和 MC1489 是兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器和發(fā)送器芯片，而且 MC1488 驅(qū)動(dòng)器需要外接正負(fù) 12V電源。而對于 TTL器件，一個(gè)邏輯低輸出必須不高于 ，一個(gè)邏輯低輸入必須不高于 :一個(gè)邏輯高輸出必須至少為 ，一個(gè)邏輯高輸入必須至少為 2V。在電氣性能方面， RS 一 232C 標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯，邏輯 1 電平在 5~15V范圍內(nèi)，邏輯 0 電平在 +5~+l5V范圍內(nèi)。 RI 二 1 表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束，并己裝入接收SBUF 中，要求 CPU 響應(yīng)中斷，取走數(shù)據(jù)。串行口發(fā)送中斷后， TI 不會(huì)自動(dòng)清 0，必須由軟件清 0。TBS 和 RBS 只有在方 式 2 和方式 3 中使用。 SMZ多機(jī)通信控制位，主要用于方式 2 和方式 3。寄存器 SCON既可以字節(jié)尋址也可以位尋址，其格式如表 41 所示： 表 3一 1狀態(tài)控制寄存器的位地址和位功能 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 位功能 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 各位的功能如下 :SMO、 SMI 是串行口工作方式選擇位，共有 0~3 共四種工作方式。因此本控制器也采用異步通信方式。而異步通信傳輸數(shù)據(jù)速度較慢，但使用較少的連接線，若一次串行數(shù)據(jù)的過程中，出現(xiàn)錯(cuò)誤，僅僅影響一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。其串行通信短路原理圖如下 圖 45 所示： 圖 3一 5串口通信電路原理圖 25 根據(jù)時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的方式，串行通信分為同步通信和異步通信兩種。 AT89552 中的串行口是一個(gè)全雙工的異步串行通信接口，可以同時(shí)進(jìn)行接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。 串行通信接口設(shè)計(jì) 串行通信是數(shù)據(jù)通信的主要方式之一。它的作用使形成用于產(chǎn)生超聲波的 4OKHZ信號(hào)、形成必要的時(shí)序、控制LCD 字符的顯示、控制繼電器通斷以及對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。 AT89S52 單片機(jī)及其外圍電路設(shè)計(jì)圖如下圖 4— 4 所示 ： 圖 4— 4AT89s52單片機(jī)最小系統(tǒng) 24 AT89S52 單片機(jī)在高溫環(huán)境中穩(wěn)定性好，支持在線編程 IsP，無需專用的編程器，方便調(diào)試。在本系統(tǒng)中定時(shí)器TO 用來計(jì)時(shí)，定時(shí)器 Tl 用來做波特率發(fā)生器。 AT89S52 內(nèi)部有 256 個(gè)字節(jié)的 RAM，地址范 圍是 00H~FFH，但實(shí)際提供給用戶使用的只有 128 個(gè)字節(jié) (00H7FH)，另 128 個(gè)字節(jié) (80HFFH)是特殊寄存器區(qū)。芯片上的 FPEROM 允許在線或采用通用的非易失存儲(chǔ)編程器對程序存儲(chǔ)器重復(fù)編程。原理圖如上圖 4— 3 所示。其中電流和功率信息還被用作電纜監(jiān)測的輔助信息。 電力控制模塊是傳統(tǒng)照明控制器的核心部分，其控制信號(hào)由微處理器給定，反饋控制結(jié)果返回給主處理器。照明區(qū)域控制的硬件結(jié)構(gòu)如圖 4— 2 所示?，F(xiàn)場控制設(shè)備功能的實(shí)現(xiàn)是軟硬件的結(jié)合。使被控對象的兩端電壓可以分時(shí)段得到相應(yīng)的電壓，其系統(tǒng)硬件電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下圖 3 一 1 所示： 21 圖 4— 1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 智能控制系統(tǒng)硬件主要由聲學(xué)傳感器、光學(xué)傳感器、信號(hào)變送器、微處理 器、A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器等組成。聲音信號(hào)通過聲音傳感器變成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)再經(jīng)過放大器送給 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器， A/D 轉(zhuǎn)換器就可以把前面送來的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成，頻率脈沖信號(hào)，根據(jù) 聲音大小的不同，就可以得到不同的頻率脈沖數(shù)據(jù)，從而也就可以判別聲音的大小。 20 第 4 章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 硬件主要是由聲音傳感器、光敏傳感器、運(yùn)算放大器、 V/F 轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、觸發(fā)電路等組成。路燈軟啟動(dòng)信號(hào)，包括電壓、電流信號(hào)通過信號(hào)檢測調(diào)理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，輸入微處理器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并進(jìn)行運(yùn)算。并且微處理器在數(shù)控照明調(diào)光控制中，要使用專用的電子鎮(zhèn)流器來對路燈進(jìn)行控制，另外，作為一個(gè)完備的電氣控制 系統(tǒng)，還應(yīng)具有友好的人機(jī)交互界面、現(xiàn)場總線通信等功能。智能控制器在路燈中的控制作用是根據(jù)外界路面變化的聲音和光線的信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成我們可以測量的電流電壓信號(hào)，進(jìn)行智能控制算法運(yùn)算，通過功率變換單元控制可變電抗器的電抗，從而調(diào)節(jié)路燈的明亮程度以達(dá)到節(jié)