【正文】 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42的數(shù)據(jù)格式進行傳輸。（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，然后準備接收數(shù)據(jù)。（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）。 單獨定時控制從機控制程序流程圖 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DS1302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。在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時數(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，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。 在DS1302芯片中，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(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表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。從機在收到調(diào)亮或調(diào)暗的命令后，利用零點檢測電路檢測電源過零點。 全部亮度控制從機程序流程圖 單獨亮度控制程序設(shè)計單獨照明亮度控制系統(tǒng)通信原理基本上與單獨照明啟?？刂葡到y(tǒng)相同，也是開始時所有從機處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待主機的呼叫，當(dāng)主機發(fā)出某一從機的地址時，所有從機將接收到的地址與本機地址相比較，如果相符，說明主機在呼叫自己，然后發(fā)回應(yīng)答信號，表示準備好開始接收后面的命令，否則不予理睬，繼續(xù)監(jiān)聽呼叫地址。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個比值。假設(shè)把一個周期分為10個時間等份，如果方波中的高低電平占空比是1:9，這時就是一個比較暗的亮度，如果占空比是5:5，就是一個中間亮度，如果高低電平占空比是9:1，這時就是一個比較亮的亮度，高低電平占空比為0:10時，燈泡是滅的，高低電平占空比為10:0時，燈泡最亮。在這里對于燈泡亮度的調(diào)節(jié)是通過PWM方式來進行的，分控制器選用的是AT89C2051單片機，這種單片機本身沒有PWM輸出，只能通過軟件方法實現(xiàn)。從機根據(jù)命令執(zhí)行相應(yīng)的動作，如果為打開命令，則輸出高電平驅(qū)動可控硅動作，開啟照明燈；如果為關(guān)閉命令，則輸出低電平使可控硅截止，停掉照明燈。主機收到從機發(fā)送來的回應(yīng)信息后，比較主機已發(fā)送的地址號與剛接收的地址號是否相符，如果不符，則發(fā)出錯誤信息；如果相符，則正式發(fā)送數(shù)據(jù)信息，這時發(fā)送的每幀的第9位都為0。如果呼叫本機則進入正式通信狀態(tài)，清除SM2，并把本機地址號發(fā)送給主機作為應(yīng)答，然后才開始接收主機發(fā)送來的信息。其具體的工作過程是：所有的從機在通信之前都把SM2位置1，隨時處于偵聽狀態(tài)。主機首先發(fā)送從機地址，被叫到的從機向主機發(fā)送本機地址，然后主機向從機傳送數(shù)據(jù)，從機根據(jù)接收的數(shù)據(jù)信息執(zhí)行相應(yīng)的命令。從機收到的命令是開燈時，打開MOC3021驅(qū)動雙向可控硅，從而就點亮了燈泡；同理，如果收到的命令是關(guān)燈時，封閉MOC3021使雙向可控硅截止，也就達到了關(guān)閉燈泡的目的。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。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）。主機由AT89C51單片機充當(dāng)，從機為AT89C2051單片機。在主從式多機系統(tǒng)中主機發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機或指定的從機，在這里是要發(fā)送給所有的從機，來控制照明燈的啟停。 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。這里選用的7447芯片是從BCD碼到SEG7段碼的轉(zhuǎn)換器，而74LS138是一個地址譯碼器，通過74LS138選通某個數(shù)碼管，然后根據(jù)7447傳送過來的SEG7段碼的數(shù)據(jù)進行顯示，而在非選通的時候，數(shù)碼管能夠保持原有的顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)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(dǎo)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。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、定時、確認六個命令鍵，其控制的基本功能是：（1） 通過數(shù)字鍵、確認鍵輸入分控制器的地址以及定時功能的時間設(shè)置。消抖動程序是這樣實現(xiàn)的，當(dāng)檢測到一個脈沖信號時，并不立即認為是一次按鍵，而是延時一段時間以后再進行檢測，如果三次檢測都有信號，那么就認為有一次按鍵動作發(fā)生了。由于一般人按鍵會有抖動，抖動信號造成鍵盤掃描時會出現(xiàn)一些錯誤的信號，要不就是掃描不進數(shù)據(jù)，要不就是重復(fù)輸入很多次數(shù)據(jù)，因此需要有一個消除抖動的程序。如果所有的四根行線都沒有信號，那么就把第一根列線置低，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。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。本著軟件設(shè)計的基本方法，照明控制程序的軟件設(shè)計方法是利用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計方法來完成的。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，通過有線與無線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。主控制器通過串口使用RS485通信方式或者無線數(shù)傳方式向分控制器發(fā)出信號實現(xiàn)對照明燈的啟停、亮度調(diào)節(jié)、定時控制等功能。主控制器的外圍電路主要有鍵盤接口、LED數(shù)碼顯示接口、看門狗接口、RS485通信接口、無線數(shù)傳接口以及晶振等。3．5 本章小結(jié) 本章詳細地闡述了系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計過程，從系統(tǒng)主控制器的硬件電路設(shè)計到分控制器的硬件電路設(shè)計，然后是RS485通信電路設(shè)計與無線數(shù)傳模塊的電路連接。ATMega8L的看門狗監(jiān)控內(nèi)部功能，改變了傳統(tǒng)產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的可靠性。接收電流20mA，發(fā)射電流40mA,休眠時電流僅為20uA。（11） 低功耗及休眠功能。（10） 智能數(shù)據(jù)控制，用戶無需編制多余的程序可1次傳輸無限長度的數(shù)據(jù)，用戶編程更加靈活。（9） 高速無線通訊和大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。SRWF1型模塊提供2個串口3種接口方式，COM1為TTL電平UART接口。（8） 雙串口，3種接口方式。SRWF1型模塊可提供1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps等多種通信波特率，并且無線傳輸速率與接口波特率成正比，以滿足客戶設(shè)備對多種波特率的需要。自動過濾掉空中產(chǎn)生的噪音信號及假數(shù)據(jù)（所發(fā)即所收）。在視距情況下，天線高度3米，可靠傳輸距離300m。（4） 完善的通訊協(xié)議。（3） 高抗干擾能力和低誤碼率。（2） 單片機與無線數(shù)傳模塊的連接 SRWF1模塊的特性 （1） 微發(fā)射功率:最大10dbm（10mW）的發(fā)射功率。 無線數(shù)傳電路的連接主控制器與分控制器各使用一個無線數(shù)傳模塊，形成發(fā)送與接收的無線通信通道。該模塊的通信信道是半雙工的，最適合點對多點的通信方式。 無線數(shù)傳電路的設(shè)計無線數(shù)據(jù)傳輸需要通過無線數(shù)傳模塊來實現(xiàn)。使從機串行口處于偵聽狀態(tài)。同時將A和B端之間加匹配電阻，這里選用120Ω的電阻。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅(qū)動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的RXD和TXD相連即可；RE和DE端分別為接收和發(fā)送的使能端，當(dāng)RE端為邏輯0時，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng)DE端為邏輯1時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為MAX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可，；A端和B端分別為接收和發(fā)送的差分信號端,當(dāng)A引腳的電平高于B時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為1；當(dāng)A的電平低于B端時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為0。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平的功能。主機處于主導(dǎo)和支配地位，從機以中斷方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，主機發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機或指定的從機，從機發(fā)送的信息只能為主機接收，從機之間不能直接通信。200mV，大大提高了通信距離，在100K bps速率下通信距離可達1200m，如果通信距離縮短，最大速率可達10M bps。當(dāng)檢測到交流電的過零點時，就去觸發(fā)雙向可控硅，同時通過PWM信號的輸出控制雙向可控硅的導(dǎo)通時間，最終達到控制燈泡亮度的目的。當(dāng)調(diào)制頻率大于市電頻率，可控硅將處于連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)而不能達到調(diào)壓的目的，因此必須使用過零檢測作為觸發(fā)可控硅的基點。由于89C2051單片機沒有PWM信號輸出功能，所以在這里采用單片機定時器配合軟件的方法來實現(xiàn)PWM信號的輸出。燈泡的亮度與加在燈泡兩端的電壓成比例，而燈泡兩端的電壓與可控硅的導(dǎo)通角成比例，這樣通過調(diào)節(jié)PWM信號的占空比來控制可控硅的導(dǎo)通角。 脈沖波形圖 則輸出電壓的平均值為：U=VCCT1/T=αVCC 其中α=T1/T（正脈沖的持續(xù)時間與脈沖周期的比值）稱為占空比，α的變化范圍為0≤α≤1，VCC為電源電壓。對于照明燈的亮度調(diào)節(jié)，這里采用PWM（Pulse Width Modulation）方式,即脈沖寬度調(diào)制的簡稱，PWM是一種周期一定而高低電平的占空比可以調(diào)制的方波信號，當(dāng)輸出脈沖周期一定時，輸出脈沖的占空比越大相對應(yīng)的輸出有效電壓越大。 零點檢測與可控硅控制電路的設(shè)計 這部分電路的設(shè)計采用單片機的I/O口灌電流的方法控制可控硅實現(xiàn)開關(guān)與調(diào)光控制，用光電耦合器M0C3021作為可控硅的驅(qū)動器，同時實現(xiàn)強、弱電的隔離。當(dāng)VCC1大于VCC2+，VCC1給DS1302供電。DS1302采用雙電源系統(tǒng)供電，VCC1在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運用方式下VCC2連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。其中位7必須為1；位0為0時向芯片寫入數(shù)據(jù)，為1時從芯片讀出數(shù)據(jù)；位6～位1選定芯片中的地址。在本系統(tǒng)中，89C2051為主器件，DS1302為從器件，主器件在總線上產(chǎn)生時鐘脈沖、尋址信號、數(shù)據(jù)信號等，而從器件則相應(yīng)接收數(shù)據(jù)、送出數(shù)據(jù)。此引腳為高電平時，選中該芯片，可對其進行操作。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于31日時可自動調(diào)整。 分控制器系統(tǒng)的硬件電路原理圖 時鐘芯片的接口設(shè)計 本系統(tǒng)利用單片機89C2051和時鐘芯片DS1302進行串行數(shù)據(jù)通信，讀取和寫入實時數(shù)據(jù)，用于定時控制照明燈具的啟停。 分控制器的電路設(shè)計分控制器采用低檔型的AT89C2051單片機作為微處理器，AT89