发布时间 : 星期日 文章基于单片机的智能照明控制系统设计本科毕业论文更新完毕开始阅读
1.3.2.1 通信系统
该多机通信系统采用RS-485半双工主从式通信系统，主机可以发送数据或命令到从机，从机主要负责对分布的照明灯具进行控制，用中断的方式接收主机发来的命令或数据并做出回应。如图1-1所示
RS485总线 主控制器RS485接口 RS485接口分控制器 RS485接口分控制器RS485接口分控制器 图1-1 有线通信系统结构框图
1.3.2.2 上位机系统
系统的主控制器通过RS-485总线将数据或命令发送给分控制器，同时将信息送给数码显示单元进行显示，并有看门狗电路对运行程序进行有效监视。主控制器硬件电路结构如图1-2所示。分控制器接收主控制器的发来的数据和命令，通过可控硅电路对照明灯具进行开关控制，并且利用实时时钟芯片对照明灯具进行定时开关控制。
图1-2 主控制器硬件电路结构框图
看门狗晶振AT89C51通信接口电路键盘数码显示及驱动电路电源
1.3.2.3 下位机系统
分控制器硬件电路结构如图1-3所示。系统在单片机的控制之下完成数据的通信、显示，同时能够控制照明灯具，其硬件电路只是系统的实施工具，大量的工作是由软件来完成的。这些程序是系统的灵魂，是负责完成硬件电路实现功能和与用户交互的桥梁，是维护系统正常工作的工具。
图1-3 分控制器硬件电路结构框图
晶振可控硅控制电路AT89C2051人体信号采集电路时钟电路看门狗光信号采集电路室内灯光控制系统可以根据作息时间、气候、人体等因素全天候自动模糊控制室内照明电器的开和关。做到光线暗时开灯，雨天阴天时开灯，无人时关灯，光线亮时关灯，晴天时关灯，休息时间关灯。在确保室内正常照明同时，可有效防止无人灯（无人时开灯）﹑无效灯（光线亮时开灯）、无限灯（休息时间开灯），从而达到节电目的。 根据上述要求，可以画出控制系统逻辑功能表，如表1-1所示。 关系如果假设：室内光线强度为A：光线强时A=1，光线弱时A=0；
人体信号为B：有人时B=1，无人时B=0； 作息时间为C：上课时C=1，休息时C=0； 电灯开关状态为D：合时D=1，断开时D=0。 则表1-1可以转化为表1-2。
由真值表可得出系统逻辑函数表达式为：D=A2B2C
表1-1 系统逻辑
信号 参数 室内光信号 自然光照度 强 强 人体信号 人体 无 无 有 有 无 无 有 有 时钟信号 作息时间 休息 上课 休息 上课 休息 上课 休息 上课 电灯的开关状态 断 断 断 断 断 断 断 合 逻 辑 状 态 强 强 弱 弱 弱 弱 表1-2 系统逻辑真值表 信号 参数 符号 逻 辑 状 态 室内光信号 自然光信号 A 1 1 1 1 0 0 0 0 人体信号 人体 B 0 0 1 1 0 0 1 1 时钟信号 作息时间 C 0 1 0 1 0 1 0 1 电灯的开光状况 D 0 0 0 0 0 0 0 1
2 硬件电路设计与实现
2.1 系统硬件总述
系统以单片微型计算机为核心外加多种接口电路组成，共有六个主要部分：AT89C51芯片、光信号采集电路、人体信号采集电路、时钟控制电路DS12887、输出控制电路、定时监视器电路，如图2-1所示。
A光敏管B人体探测CDS12887AT89C2051TLC1549从机1AC 220V电源电压输出继电器 串口驱动D开关输出 主机AT89C51键盘LED显示屏从机nAT89C2051 图2-1 系统硬件总述图
2.2 CPU性能介绍
本系统采用了ATMEL公司MCS-51系列单片机中的AT89C51芯片，它是低压高性能CMOS 8位微处理器，带有4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，15个I／O口线，两个16位定时／计数器，—个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口。
2.3 主控制器电路设计
主控制器采用AT89C51单片机作为微处理器，AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失