基于单片机的灯光控制系统设计

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基于单片机的智能调光灯设计

基于单片机的智能调光灯设计

基于单片机的智能调光灯设计一、设计背景与意义随着科技的不断进步,人们对于生活品质的要求越来越高。

传统的固定亮度灯光已经无法满足多样化的需求。

智能调光灯能够根据环境光线、时间以及用户的个人喜好自动调节亮度和颜色,不仅为人们提供了更加舒适的照明体验,还有助于节约能源。

在办公场所,合适的灯光亮度可以提高工作效率,减少眼睛疲劳;在家庭中,智能调光灯可以营造出温馨、浪漫的氛围;在公共区域,如走廊、楼梯等,根据人员活动情况自动调节亮度,能够有效降低能源消耗。

二、系统总体设计本智能调光灯系统主要由单片机控制模块、光线传感器模块、按键输入模块、LED 驱动模块和 LED 灯珠组成。

单片机作为核心控制部件,负责接收来自各个模块的数据,并根据预设的算法进行处理,输出相应的控制信号。

光线传感器用于检测环境光线强度,将其转换为电信号传输给单片机。

按键输入模块供用户手动设置亮度、颜色等参数。

LED 驱动模块根据单片机的控制信号,为 LED 灯珠提供合适的电流和电压,实现亮度和颜色的调节。

三、硬件设计1、单片机选择选用 STM32 系列单片机,具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等优点,能够满足本系统的控制需求。

2、光线传感器采用 BH1750FVI 光线传感器,它具有高精度、低功耗的特点,能够准确测量环境光线强度,并通过 I2C 接口与单片机进行通信。

3、按键输入采用独立按键,通过检测按键的按下状态,实现用户对灯光的手动控制。

4、 LED 驱动模块选择恒流驱动芯片,如 XLSEMI XL7015,能够为 LED 灯珠提供稳定的电流,确保灯光的稳定性和可靠性。

5、 LED 灯珠选用高亮度、低能耗的贴片式 LED 灯珠,如 5050 型号,具有发光均匀、色彩丰富等优点。

四、软件设计1、主程序流程系统初始化后,单片机不断读取光线传感器和按键输入的数据。

根据光线强度和用户设置,计算出 LED 灯珠的亮度和颜色值,并通过LED 驱动模块进行控制。

基于单片机的智能楼道灯光控制系统设计

基于单片机的智能楼道灯光控制系统设计
基于单片机的智能楼道灯光控制系 统设计
随着科技的不断发展,智能化已经成为人们生活中不可或缺的一部分。智能 楼道灯光控制系统作为一种智能化的产物,在提高照明系统的智能化程度、节约 能源等方面具有重要意义。本次演示将基于单片机的智能楼道灯光控制系统设计 展开讨论,以期为读者提供一些参考。
关键词:单片机、智能楼道、灯 光控制系统
3、红外传感器
红外传感器采用红外线光电开关,它能感知人体和热源的红外信号,并将其 转化为电信号。当人体接近时,红外传感器会输出高电平信号,单片机接收到此 信号后,会控制LED灯的开关状态。
4、LED灯
本系统选用普通的LED灯作为照明设备。LED灯具有节能、环保、长寿命等优 点,非常适合用于智能灯光控制系统。
2、定时控制
用户可以通过手机APP或控制器设置定时开关灯的时间,以实现按时自动控 制灯光的目的。例如,晚上10点后自动关闭所有灯光,以减少能源消耗。
3、远程控制
用户可以通过手机APP随时随地控制楼道的灯光,方便快捷。例如,在外出 时,可以通过APP远程关闭所有灯光,确保家中安全。
应用前景
智能楼道灯光控制系统具有广泛的应用前景。首先,它可以提高照明系统的 智能化程度,使人们的生活更加便利和舒适。其次,该系统可以有效节约能源, 帮助用户降低电费支出,同时也有利于环保。再次,通过远程控制功能,用户可 以随时随地控制灯光,提高了安全性和便捷性。因此,智能楼道灯光控制系统具 有很高的实用价值和应用价值。
四、系统调试与性能测试
在完成硬件组装和软件编程后,需要对系统进行调试和性能测试。首先,检 查电路连接是否正确,确保电源和信号线无误。然后,通过仿真器将程序下载到 单片机中,并接通电源进行实际测试。在测试过程中,需要观察系统的响应速度 和稳定性。如果系统出现故障或异常情况,应检查硬件和软件的设计并进行调整。 经过多次调试和性能测试后,系统的性能应达到预期的要求。

基于单片机的智能照明控制系统设计-毕业论文

基于单片机的智能照明控制系统设计-毕业论文

基于单片机的智能照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。

楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。

本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。

该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。

系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。

该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。

使用光电子镇流器,使光源具备自动调节功能。

文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。

对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。

工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制The Control System for Intelligent Lighting Based onSingle–chip MicrocomputerAuthor: Li GuozhongTutor: Sun ManAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building have established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。

基于单片机的调光台灯控制系统的设计

基于单片机的调光台灯控制系统的设计

二、电路设计
2、输入电路:输入电路主要包括按键、触摸屏等人机交互设备的接口电路, 用于向单片机发送控制指令。
二、电路设计
3、输出电路:输出电路包括驱动调光器的电路,以及蜂鸣器、LED等指示电 路,用于实现灯光的调节和控制。
二、电路设计
4、通信电路:通信电路用于实现单片机与其他设备或主机之间的数据传输, 如与上位机进行数据交换。
一、单片机的选择
1、性能:根据调光台灯控制系统的需求,选择具有足够处理能力和运算速度 的单片机,以确保系统的实时性和稳定性。
一、单片机的选择
2、接口:单片机需要具备与外部设备进行通信的接口,如UART、I2C、SPI 等,以便与传感器、调光器等设备进行数据交换。
一、单片机的选择
3、内存:单片机的内存大小需满足系统需求,包括程序代码、数据存储等。
五、总结与展望
五、总结与展望
本次演示设计的基于单片机的调光台灯控制系统具有智能化、节能环保等特 点,能满足人们对家庭照明的个性化需求。通过单片机的选择、电路设计和软件 编程等方面的努力,我们成功实现了一个稳定、可靠的调光台灯控制系统。
五、总结与展望
然而,尽管本系统具有许多优点,但仍存在一些局限性,如无法实现远程控 制等。在未来的研究中,我们可以通过增加无线通信模块、集成更多的传感器等 方式,拓展调光台灯控制系统的功能和应用范围。我们还可以结合、大数据等技 术,实现更加智能化、个性化的照明控制方案。
五、总结与展望
总的来说,基于单片机的调光台灯控制系统为智能家居照明控制领域提供了 一个实用的解决方案。随着科技的不断发展,我们有理由相信,未来的单片机在 调光台灯控制系选择
一、单片机的选择
单片机作为一种集成了CPU、内存、I/O接口等单元的微型计算机,在智能家 居控制系统中发挥着重要作用。在调光台灯控制系统中,我们通常选择单片机作 为主控制器,负责处理各种输入信号,并输出控制调光器的开关和亮度调节。

基于51单片机的智能灯设计论文

基于51单片机的智能灯设计论文

基于51单片机的智能灯设计论文基于51单片机的智能灯设计智能家居系统作为当今科技发展的重要领域之一,已经在人们的生活中起着越来越重要的作用。

其中,智能照明系统是智能家居的基础之一,其设计和应用旨在提高居民居住环境的舒适度和便利性。

本文将介绍基于51单片机的智能灯设计,以实现远程控制、光照感应和定时开关等功能。

通过该设计,用户可以随时随地控制灯光,提高生活品质。

一、设计方案的理论基础基于51单片机的智能灯设计理论基础主要包括单片机技术、电路基础和通信协议等方面。

在本设计中,我们选择了51单片机作为系统的控制核心,其具有良好的稳定性和可编程性。

同时,我们利用电路设计实现了灯光的控制和反馈,以及与外部通信的功能。

通过蓝牙技术和手机终端的配合,用户可以远程控制智能灯的开关和亮度。

二、设计方案的硬件实现基于51单片机的智能灯主要包括硬件电路和软件程序两个部分。

硬件电路部分包括电源管理模块、51单片机控制模块、驱动模块和传感器模块等。

电源管理模块主要负责对整个系统的电源进行管理和稳定输出;51单片机控制模块是系统的核心,负责接收用户指令并控制灯光的开关和亮度;驱动模块用于实现灯光的亮度调节;传感器模块则用于检测周围环境的光照强度。

三、设计方案的软件实现基于51单片机的智能灯的软件实现主要通过C语言进行编程。

编程部分需实现用户手机与智能灯之间的通信交互,以及相应指令的解析和执行。

为了提高用户体验,我们可以利用手机APP实现对灯光的远程控制和定时开关功能。

此外,还可以通过光照传感器实时检测光照强度,并根据设定的阈值自动调整灯光亮度。

四、设计方案的应用场景基于51单片机的智能灯设计方案可以广泛应用于家庭、办公场所和公共空间等多个场景。

在家庭中,用户可以通过手机APP随时随地对灯光进行控制,实现夜间自动开关、按需调光等功能,提高居住舒适度。

在办公场所中,智能灯可以根据员工的作息时间和环境需求进行智能调光,提高工作效率和员工的舒适度。

基于单片机的智能灯光设计

基于单片机的智能灯光设计

基于单片机的智能灯光设计一、智能灯光系统概述智能灯光系统是指利用先进的控制技术和传感器,实现对照明设备的自动化控制和智能化管理。

它能够根据环境光线、人员活动、时间等因素自动调节灯光的亮度、颜色和开关状态,从而达到节能、舒适和个性化的照明效果。

二、单片机的选择在智能灯光设计中,单片机是核心控制部件。

我们选择了一款性能稳定、功能强大且易于编程的单片机,例如 STM32 系列。

STM32 单片机具有丰富的外设接口,如 ADC(模数转换器)、GPIO(通用输入输出口)、TIM(定时器)等,能够满足智能灯光系统的各种控制需求。

三、传感器的应用为了实现智能灯光的自动控制,需要使用多种传感器来感知环境信息。

1、光线传感器光线传感器用于检测环境光线的强度。

通过 ADC 接口将光线传感器的模拟信号转换为数字信号,单片机可以根据光线强度的变化来自动调节灯光的亮度。

2、人体红外传感器人体红外传感器能够检测到人体的活动。

当有人进入检测区域时,传感器输出高电平信号,单片机接收到信号后控制灯光开启;当人员离开一段时间后,灯光自动关闭,达到节能的目的。

3、时钟芯片时钟芯片用于获取当前的时间信息。

可以根据不同的时间段设置不同的灯光模式,例如在夜间自动降低灯光亮度,在早晨逐渐增加灯光亮度,模拟自然光线的变化。

四、灯光控制电路设计灯光控制电路主要由驱动芯片和 LED 灯组成。

驱动芯片负责将单片机输出的控制信号转换为适合 LED 灯工作的电流和电压。

常见的驱动芯片有恒流驱动芯片和恒压驱动芯片,根据实际需求选择合适的驱动芯片。

在电路设计中,要注意合理布局布线,减少电磁干扰,保证灯光控制的稳定性和可靠性。

五、软件设计软件设计是智能灯光系统的灵魂。

使用 C 语言或其他编程语言在开发环境中编写控制程序。

1、初始化程序在系统启动时,对单片机的各个外设进行初始化设置,包括ADC、GPIO、TIM 等。

2、传感器数据采集程序定时采集光线传感器、人体红外传感器和时钟芯片的数据,并进行相应的处理和判断。

基于单片机的舞台灯光控制系统设计

基于单片机的舞台灯光控制系统设计

基于单片机的舞台灯光控制系统设计摘要:本文介绍了基于单片机的舞台灯光控制系统的设计与实现。

该系统具有多种模式和场景,能够灵活控制舞台灯光效果,提供了可视化的用户界面,方便用户进行操作和调试。

本文重点介绍了系统的硬件设计和软件实现,包括主控板、驱动板、通信协议以及控制程序等。

实验结果表明,该系统的功能稳定、控制精度高,可以满足不同场景的灯光控制需求。

关键词:单片机,舞台灯光,控制系统,可视化界面,通信协议Abstract: This paper introduces the design and implementation of a stage lighting control system based on single-chip microcomputer. The system has various modes and scenes, which can flexibly control the stage lighting effects. It provides a visual user interface, which makes it easy for users to operate and debug. This paper focuses on thehardware design and software implementation of the system, including the main control board, driver board, communication protocol, and control program. Experimental results show that the system has stable functions and high control accuracy, which can meet the lighting control needs of different scenarios.Keywords: single-chip microcomputer, stage lighting, control system, visual interface, communication protocol1.引言随着音乐、舞蹈、表演等艺术事业的不断发展,舞台灯光在灯光设计中起着至关重要的作用。

基于单片机的彩灯控制器设计

基于单片机的彩灯控制器设计

基于单片机的彩灯控制器设计一、引言彩灯是一种可以调节颜色和亮度的灯光装置,被广泛应用于舞台灯光效果、建筑物装饰、商业广告、节日庆典等场合。

传统的彩灯控制器往往依赖于传感器和模拟电路实现,无法快速调节灯光效果,操作不方便。

为了实现更加灵活、方便的彩灯控制,本文将设计一款基于单片机的彩灯控制器。

二、系统设计本彩灯控制器系统设计基于单片机,通过单片机控制器实现对灯光的调节和控制。

系统硬件主要由单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源构成,软件主要由单片机程序编写实现。

1.单片机选择单片机是整个系统的核心控制器,选择合适的单片机至关重要。

根据给定的设计要求,选取具有较强处理能力和丰富外设接口的单片机。

一般来说,常用的51系列单片机和STM32系列单片机具备较好的性能和扩展能力。

2.彩灯模块设计彩灯模块是实现灯光调节的核心部分,可以使用RGBLED灯珠或者是WS2812灯带等灯光模块。

通过控制彩灯模块的亮度和色彩来实现不同的灯光效果。

3.按键开关设计通过按键开关来切换不同的灯光模式,实现系统的开关和功能选择。

可以设计多个按键开关,分别对应不同的灯光模式,通过按下不同的按键实现灯光模式的切换。

4.显示模块设计为了方便用户了解灯光的当前状态和模式选择,可以使用OLED显示模块或者数码管显示模块来实现数据的显示。

5.电源设计由于彩灯模块通常需要较高的驱动电流,所以需要提供稳定的电源。

可以采用电池供电或者是AC-DC转换器等方式,确保系统稳定运行。

三、系统实现1.程序设计通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。

根据不同的按键输入,设置对应的灯光参数和模式,通过单片机的I/O接口控制彩灯模块的亮度和色彩。

2.硬件连接按照设计要求,将单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源连接起来。

通过对应的引脚和接口进行连接,确保系统正常运行。

四、总结本文设计了一款基于单片机的彩灯控制器,通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。

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计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题基于单片机的灯光控制系统设计学院名称:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计地点:设计时间:计算机控制技术课程设计课程设计名称:基于单片机的灯光控制系统设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:计算机控制技术课程设计任务书摘要现在的大学,由于学校开放型的管理模式,加之学生节能意识的淡薄,学校的很多教室在白天室内照度很高的情况下,仍然存在开灯现象;或者夜间许多教室,即使仅有几个学生在教室自习,但室内照明全部开启。

长明灯比比皆是,人走不熄灯的现象到处存在。

这种有意和无意的浪费,不仅是浪费了国家资源,而且给学校带来了沉重的负担。

本文介绍了基于单片机的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。

该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制,从而达到节能的目的。

系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。

该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、控制与显示等功能。

文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。

对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。

在本次课程设计中首先是硬件方案的确定,接下来是对系统整体电路中各子模块电路的设计,包括检测电路、A/D转换电路、微控制器的工作电路、显示电路测量电路的设计。

通过不断的摸索,最终实现了对灯光的控制。

关键词:灯光控制系统;AT89C51;AT89C2051;节能;采集电路目录1 引言 (5)2 总体方案设计 (5)2.1 硬件方案论证 (5)2.2 系统总体设计 (8)2.3 系统逻辑算法的设计 (10)3 系统单元电路的设计 (11)3.1 主控制机电路设计 (11)3.2 分控制器电路的设计 (14)3.3 RS485通信电路设计 (15)3.4 信号采集电路设计 (17)3.5 DS12887时钟芯片接口电路设计 (21)3.6 输出驱动电路设计 (22)4 系统软件设计 (23)4.1人机交互程序设计 (23)4.2 照明启停控制程序设计 (25)4.3 照明控制程序设计 (28)4.4 RS485通信程序设计 (30)附录: (34)1 引言随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛。

目前,国内大多数智能建筑存在效率低、能耗高的现象。

就智能建筑的照明系统来说,许多地方的灯经常是从早到晚开着的,不管这些房间或楼道是否有人,也不管有多少人。

或者,当自然光照度很好时,灯不能及时关闭;反之,当自然光照度难以满足人的需求时,又不能及时打开灯光。

这种照明方式,不仅造成能源的浪费,而且不能满足人对照明的基本需求,同时也给人的视力造成了很大的影响。

现代照明除了满足人的基本生活、学习要求之外,将更注重能量的节省和使用上的便利,以及满足人类工程学的个性方面的要求。

特别是近年来利用计算机工作的人员比例上升,不同视觉要求的工作的数量和复杂程度大大增加。

所以要做到合理、经济、节能,首先应采用先进成熟的技术和产品,如电光源、灯具、照明控制系统。

因此,适应不同个人和工作需要,结合自动调节与手动调节的智能化照明系统已经成为必不可少了。

而在大学校园的建设热潮中,各大高校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。

相对商业楼宇而言,大学校园里的大功率动力和制冷设备比重较少,照明灯具则相对比重更多,所以控制教室照明是节能的关键。

使用照明控制系统,更能体现其在节能与管理方面的优势,提高学校的科学管理水平,而且还能节省开支。

2 总体方案设计2.1 硬件方案论证对于灯光控制系统来说,硬件系统是它的最基本的框架,是系统的所有功能的基础。

系统的设计成功与否很大程度上取决于硬件系统的设计,硬件的选择和所选硬件的性能对系统的功能实现以及系统的精度都有直接的影响。

本系统硬件方案论证包括单片机、灯光控制系统的传感器、通信方式、总线接口及显示电路的选择。

2.1.1 微处理器的选择方案一:8031芯片内部无ROM,需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难,况且使用8031还需要另外购买其他的芯片,如A/D转换及定时/计数器(PWM)等芯片,从而造成成本较高,性价比低。

方案二: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字节可反复擦写的Flash只读程序存储器,128字节内部随机存取数据存储器(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。

根据本设计的要求,AT89C51芯片完全能够满足灯光控制系统所需要的处理器的性能和内存。

故本设计采用该AT89C51芯片。

2.1.2 传感器的选择根据本设计的要求,该控制系统需要两种传感器:一种是人体信号采集传感器,另一种是光信号强度采集传感器。

用于人体信号采集的传感器和光信号强度采集的传感器有很多,这里根据设计的要求采用了以下传感器:一、热释电红外传感器:热释电红外传感器是一种基于热电效应原理的热电型红外传感器,它是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件,现在已得到越来越广泛的应用。

热释电红外传感器由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。

二、光敏电阻式传感器:光敏电阻会感应光照强度的变化,自己电阻随着光强度的增加而减小,进而通过电阻上的电压变化来反应光照强度的变化。

传感器输出变化的电压信号给控制器,控制器根据接收到的信号的变化来决定下一步将要执行的动作。

光敏电阻是一种非常常用的光电元件。

它可以十分快捷的反正出光照的变化,应用电路也十分的简单、实用。

2.1.3 显示器的选择方案一:LCD数码管液晶显示,由单片机驱动.它主要用来显示大量数据、文字、图形,能够显示的位数多,显示得清晰多样、美观,但同时液晶显示器的编写程序复杂,价格昂贵,从而降低了整个系统的性价比,故不采用此种方案。

方案二:LED数码管静态显示,多片七段译码器驱动显示,这不仅增加了成本,还需要占用单片机多个I/O口,也给电路的焊接带来一定的困难,因此不选用这种方案作为显示模块,所以排除此方案。

方案三:LED数码管显示器动态显示方式下,将所有位的段选线并联在起,由位选线控制哪位接收字段码。

采用动态扫描显示,也就是在显示过中,轮流向各位送出字形码和相应的字位选择,同一时刻只有一位显示,其他各位熄灭。

利用显示器的余辉和人眼的视觉暂留现象,只要每一位显示足够短,则人看到的就是无为数码管同时显示。

在动态显示方式下电路设计简单,故采用此方式。

本系统采用了四位共阳极七段数码管,共阳极数码管的8个发光二极管的阳极(二极管正端)连接在一起,通常公共阳极接高电平(一般接电源),其它管脚接段驱动电路输出端。

2.1.4 通信方式的选择方案一:并行通信是指一条信息的各位数据被同时传送的通信方式。

并行通信的特点是:各数据位同时传送,传送速度快、效率高,但有多少数据位就需多少根数据线,因此传送成本高,且只使用于近距离(十几距数米)的通信,故不采用。

方案二:串行通信是指一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。

串行通信的特点是:数据位传送,按位顺序进行,最少只一需根传输线即可完成,成本低但传送速度慢。

串行通信的距离可以从几米到几千米。

由于串行通信方式具有使用线路少、成本低、特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用,因此本设计采用串行通信。

2.1.5 串行总线接口的选择在串行通信时,要求通信双方都采用一个标准接口,是不同的设备可以方便地连接起来进行通信。

当前流行的接口有:RS-232-C和RS-485。

方案一:RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。

在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。

RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50,75,100,150,300,600,1200,2400,4800,9600,19200波特。

RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制。

例如,采用1 50pF/m的通信电缆时,最大通信距离为l 5m。

传输距离短的另一原因是RS 一232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

方案二:RS-485总线,通信距离为几十米到上千米时,因此长距离要求时被广泛采用。

RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。

RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此发送电路须由使能信号加以控制。

RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。

应用RS一485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

故本系统采用RS-485接口。

2.2 系统总体设计2.2.1 系统的设计思路本系统主要由三部分组成:(1)上位机系统;(2)下位机系统;(3)通信系统。

系统的结构框图如图1)。

图 1)系统的结构框图上位机系统: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 2)主控制器硬件电路结构下位机系统:分控制器硬件电路结构如图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 3)分控制器硬件电路结构通信系统: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。

2.1.2 系统的硬件设计图图 4)系统硬件设计图2.3 系统逻辑算法的设计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:信号室内光信号人体信号时钟信号电灯的开关状态参数自然光照度人体作息时间逻辑状态强无休息断强无上课断强有休息断强有上课断弱无休息断弱无上课断如果假设:室内光线强度为A:光线弱时A=1,光线强时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。

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