【正文】 ，如果有信號(hào)，那么就證明這根行線與第一根列線相交處的按鍵被按下了，單片機(jī)就讀入這個(gè)鍵值。 鍵盤(pán)掃描程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的鍵盤(pán)采用的是44矩陣式鍵盤(pán)，矩陣式鍵盤(pán)由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點(diǎn)上。 照明控制系統(tǒng)軟件程序總體結(jié)構(gòu)圖 人機(jī)交互程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)，主要是解決按鍵的掃描與信息的顯示，讓操作者能夠靈活地控制系統(tǒng)工作。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。 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(shí)控制程序、人機(jī)交互程序以及RS485串行通信與無(wú)線數(shù)傳通信程序等。第四章 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。分控制器的外圍電路主要有時(shí)鐘芯片接口、零點(diǎn)檢測(cè)電路、可控硅控制電路、RS485通信電路、無(wú)線數(shù)傳電路以及看門(mén)狗與晶振等。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。（14） 看門(mén)狗實(shí)時(shí)監(jiān)控?？稍O(shè)置的接口等待時(shí)間使模塊既能用于高速用戶設(shè)備（如DSP系統(tǒng)）也可適用低速系統(tǒng)（如51系統(tǒng)）。（13） 兩種接口收發(fā)等待時(shí)間。采用高性能單片處理器ATMega8L,外圍電路少，可靠性高，故障率低。（12） 高可靠性，體積小、重量輕。即使是半雙工通信，用戶也無(wú)需編制多余的程序，只要從接口收/發(fā)數(shù)據(jù)即可，其它如空中收/發(fā)轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)連接，控制等操作，SRWF1型模塊能夠自動(dòng)完成。COM2由用戶自定義為標(biāo)準(zhǔn)的RS232/RS485接口（用戶只需要拔/插短路器再上電即可改變接口類(lèi)型）。SRWF1型模塊標(biāo)準(zhǔn)配置提供8個(gè)信道，根據(jù)用戶需要，可擴(kuò)展到16/32信道，滿足用戶多種通信組合方式的需求。（7） 多信道，多速率。提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的用戶協(xié)議。（6） 透明的數(shù)據(jù)傳輸。（5） 傳輸距離遠(yuǎn)?；贔SK的調(diào)制方式，采用高效無(wú)線通信協(xié)議，在信道誤碼率為102時(shí)，可得到實(shí)際誤碼率105～106。載頻頻率429438MHz，也可提供315/868/915MHz等載頻ISM頻段工作頻率，無(wú)需申請(qǐng)頻點(diǎn)。模塊的數(shù)據(jù)輸入和輸出端與單片機(jī)的串行口連接，即模塊的串行數(shù)據(jù)發(fā)射端TXD與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)輸入端RXD連接；模塊的串行數(shù)據(jù)接收端RXD與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)輸出端TXD連接。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。本系統(tǒng)選用的是上海桑銳電子科技有限公司生產(chǎn)的SRWF1型微功率無(wú)線數(shù)傳模塊。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，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)。 為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，采用光電耦合器TLP521對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行光電隔離。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。MAX485芯片內(nèi)部含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器。 主機(jī)通信電路圖 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。在這里使用的是主從式通信方式，主機(jī)由主控制器充當(dāng)，從機(jī)為分控制器。 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。先由一個(gè)變壓器將市電電壓轉(zhuǎn)換成10V左右的電壓，經(jīng)過(guò)整流、穩(wěn)壓后可作為系統(tǒng)工作電源，同時(shí)將變壓器次級(jí)的同名端引出一根線連接到比較器LM311的正輸入端，用以檢測(cè)交流電的過(guò)零點(diǎn)。 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。因此占空比越大，燈泡就越亮，當(dāng)占空比α=1時(shí)，燈泡的亮度最高。 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担@就是PWM的工作原理。在一個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度（導(dǎo)通時(shí)間）為T(mén)1，周期為T(mén)。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。當(dāng)VCC1小于VCC2時(shí)，DS1302由VCC2供電。DS1302由兩者中的較大者供電。后8個(gè)脈沖寫(xiě)入或讀出數(shù)據(jù)。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。串行數(shù)據(jù)線I/，所有的單片機(jī)地址、命令及數(shù)據(jù)均通過(guò)這兩條線傳輸。DS1302與單片機(jī)的連接僅需要3根線，即SCLK、I/O、RST。DS1302是美國(guó)Dallas公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。分控制器系統(tǒng)的外圍接口電路由晶振、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、可控硅控制電路、零點(diǎn)檢測(cè)電路、看門(mén)狗電路、通信接口電路等組成。（4）手動(dòng)復(fù)位：如果需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，只要按下手動(dòng)復(fù)位按鈕，就能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的復(fù)位。 （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。MR與WDO經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管連接起來(lái)，RESET接單片機(jī)的復(fù)位輸入腳RESET，MR經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)位按鈕接地。4個(gè)7段數(shù)碼管都被接成共陽(yáng)極方式?！?，經(jīng)7447芯片后，翻譯成7段數(shù)碼管a、b、c、d、e、f、g相應(yīng)的段，并輸出點(diǎn)亮數(shù)碼管相應(yīng)的段。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(pán)掃描程序?qū)︽I盤(pán)進(jìn)行掃描，以識(shí)別被按鍵的行、列位置。該形式的鍵盤(pán)，每個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)位于行列的交叉處，采用逐行掃描的方法識(shí)別鍵碼。 主控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 鍵盤(pán)的接口設(shè)計(jì)鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)形式有兩種，即獨(dú)立式按鍵和矩陣式鍵盤(pán)。第三章 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)3． 1 主控制器的電路設(shè)計(jì)主控制器采用AT89C51單片機(jī)作為微處理器，AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash 存儲(chǔ)單元。這些程序是系統(tǒng)的靈魂，是負(fù)責(zé)完成硬件電路實(shí)現(xiàn)功能和與用戶交互的橋梁，是維護(hù)系統(tǒng)正常工作的工具。分控制器接收主控制器的發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)和命令，通過(guò)可控硅電路對(duì)照明燈具進(jìn)行開(kāi)關(guān)、亮度控制，并且利用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片對(duì)照明燈具進(jìn)行定時(shí)開(kāi)關(guān)控制。主控制器是發(fā)送遙控指令、發(fā)送數(shù)據(jù)信息、接收應(yīng)答信息等，分控制器接收數(shù)據(jù)與遙控指令，完成對(duì)照明燈具的控制。該多機(jī)通信系統(tǒng)采用RS485半雙工主從式通信系統(tǒng)，主機(jī)可以發(fā)送數(shù)據(jù)或命令到從機(jī)，從機(jī)主要負(fù)責(zé)對(duì)分布的照明燈具進(jìn)行控制，用中斷的方式接收主機(jī)發(fā)來(lái)的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。2．2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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)。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)。硬件電路設(shè)計(jì)還包括輸入輸出接口設(shè)計(jì)，畫(huà)出詳細(xì)電路圖，標(biāo)出芯片的型號(hào)、器件參數(shù)值，根據(jù)電路圖在仿真機(jī)上進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不當(dāng)及時(shí)修改，最終達(dá)到設(shè)計(jì)目的。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。軟件設(shè)計(jì)部分，首先在總體設(shè)計(jì)中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計(jì)，擬定詳細(xì)的工作計(jì)劃；然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語(yǔ)言和工具，進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)等；最后是對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，達(dá)到所需功能要求。第二章 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架與性能2．1 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)。本文所研究的照明控制系統(tǒng)主要使用了單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、有線通信技術(shù)和無(wú)線數(shù)傳技術(shù)。1．4 本章小結(jié) 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)。無(wú)線數(shù)字傳輸系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便、使用效率高，可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、無(wú)線數(shù)據(jù)采集、無(wú)線抄表、工業(yè)遙控、樓宇自動(dòng)化、高檔玩具等等。1． 3 無(wú)線數(shù)傳技術(shù)有線傳輸?shù)姆绞诫m然使用非常廣泛且可靠性較高，但由于各方面的局限性，已經(jīng)在眾多方面被無(wú)線傳輸方式所取代。RS23RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。其后發(fā)展起來(lái)的RS42RS485是平衡傳送的電氣標(biāo)準(zhǔn)，比起RS232非平衡的傳送方式在電氣指標(biāo)上有了大幅度的提高。目前，有多種接口標(biāo)準(zhǔn)可用于串行通信，最常