室内智能照明控制系统电路设计方案

室内智能照明控制系统电路设计

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。

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ATMEI公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MC& 51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU和Flash存储单元。主控制器系统的外围接口电路由键盘、数码显示及驱动电路、晶振、看门狗电路、通信接口电路等几部分组成。主控制器系统的硬件电路原理图如图1所示

图1主控制器系统的硬件电路原理图

RS485通信电路的设计

在各种分布式集散控制系统中，往往采用一台单片机作为主机，多个 单片机作为从机，主机控制整个系统的运行；从机采集信号，实现现 场控制；主机和从机之间通过总线相连，如图 2-4所示。主机通过 TXD 向各个从机（点到点）或多个从机（广播）发送信息，而各个从 机也可以向主机发送信息，但从机之间不能自由通信，其必须通过主 机进行信息传递。

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本系统的有线通信方式采用 RS485总线进行通信，RS485标准支持半 双工通信，只需三根线就可以进行数据的发送和接收， 同时具有抑制 共模干扰的能力，接收灵敏度可达士 200mV 大大提高了通信距离， 在1OOK bps 速率下通信距离可达1200m ,如果通信距离缩短，最大 速率可达10M bps 。在这里使用的是主从式通信方式，主机由主控制 器充当，从机为分控制器。主机处于主导和支配地位，从机以中断方 式接收和发送数据，主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的 从机，从机发送的信息只能为主机接收，从机之间不能直接通信。主 机与从机的通信电路图分别如图2与图3所示。

图2主机通信电路图

从机通信与光信号取样电路设计 主机与从机选用的RS485通信收发器芯片为MAX485它是MAXIM 公 司生产的用于RS485通信的低功率收发器件，采用单一电源+ 5 V 工 作，额定电流为300卩A,采用半双工通信方式。它完成将 TTL 电平 转换为RS485电平的功能。MAX485芯片内部含有一个驱动

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器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当RE端为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE 端为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX48工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可，主机与从机分别使用P2. 6与P1. 0脚进行控制；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端，当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1;当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在进行通信时只需要一个信号控制MAX48的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，这里选用120Q的电阻。