教室照明自动控制系统设计

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1、教室照明自动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。同时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。本文阐述的是教室照明自动控制系统的有线、无线控制方式设计原理与实现方法。该教室照明自动控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51与AT89C205俾片机为基础，实现了有线通信、无线数传、控制与显示等功能。本文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、无线数据传输电路、照明

2、灯控制电路以及看门狗电路等。软件设计方面主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计与无线数字传输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。有线通信程序的功能是：通过RS485i从通信方式，由主控制器发出命令对全部或单个分控制器所控制的照明灯实现开启、关闭、灯光亮度调节、定时控制等功能。无线数据传输程序的功能是：通过无线数传模块实现照明灯的无线遥控，同样实现有线方式控制的功能。关键词：主控制器；分控制器；单片机；有线通信；无线数据传输DesignofClassroomLightingAuto-controlSystemAbstractWiththerapiddevelopm

3、entofelectronictechnology,thesystemofcontrolbasedonSingle-chipMicrocomputeriswidelyappliedinindustry,agriculture,electricpower,electron,intelligentbuildingandsoon.Microcomputer,asthesubjectandcoreoftheembeddedsystemofcontrol,replacesthetraditionalsystemelectroniccircuit.Atthesametime,thedevelopmenta

4、ndmaturationoftheintelligentbuildinghaveestablishedthesubstantialfoundationforthepopularizationandapplicationofthecontrolsystemforlightingbasedonsingle-chipmicrocomputer.Thepaperexpatiatesonthedesigningtheoriesandimplementationmethodofthecontrolsystemforlightingbywiredorwirelesscommunications.Thepap

5、erdescribestheprocessfromthemethodofcircuitdesigningtothesoftwaretechnologyofrealizingthedemandedfunctions.ThehostcontrollerofthecontrolsystemforlightingisbasedonAT89C51single-chipmicrocomputer,andtheauxiliaryonesarebasedonAT89C2051.Thesystemcandomanyjobs,suchaswiredcommunication,wirelessdatatransmi

6、tting,controllinganddisplay.Thepaperdescribesthedesigningprocessofthecircuitatlength,including:keyboardandLEDdisplaycircuit,RS485communicationcircuit,wirelesstransmittingcircuit,controlcircuitoflighting,watchdogcircuit,etc.Thedesigningofsoftwaremainlyincludestheseveralprogramming,suchaswiredcommunic

7、ation,wirelessdatatransmitting,lamplightcontrolling,timedcontrolling,keyboardscanningandLEDdisplaying.ThewiredcommunicationprogrammingfunctionisthatthroughMaster-slavecommunicationmethodbasedonRS485thehostcontrollersendsorderstotheallauxiliarycontrollersoreachone,including:turningonlighting,turningo

8、fflighting,regulatingbrightnessoflighting,controllingtimedlighting,etc.Thewirelessdatatransmittingprogrammingfunctionisthatbywirelesstransmitteritrealizeswirelesscontrollingofthelighting,andachievesthefunctionsidenticaltowiredcommunication.Keywords:Hostcontroller,Auxiliarycontroller,Single-chipmicro

9、computer,Wiredcommunication,WirelessdatatransmittingII摘要IAbstract:H前言11教室照明自动控制系统的设计框架和性能31.1 系统设计要点31.2 系统的结构31.3 系统性能指标与技术要求52教室照明自动控制系统的硬件电路设计62.1 主控制器的电路设计62.1.1 键盘的接口设计62.1.2 LED数码显示的接口设计72.1.3 看门狗监控电路的设计72.2 分控制器的电路设计82.2.1 时钟芯片的接口设计82.2.2 零点检测与可控硅控制电路的设计92.3 RS485通信电路的设计102.4 无线数传电路的设计122.4.1

10、 无线数传电路的连接132.4.2 SRWF-1模块的特性133教室照明自动控制系统的软件设计153.1 人机交互程序设计153.1.1 键盘扫描程序设计163.1.2 LED数码显示程序设计173.2 照明启停控制程序设计183.2.1 全部启停控制程序设计183.2.2 单独启停控制程序设计193.3 照明亮度控制程序设计203.3.1 全部亮度控制程序设计21iii3.3.2 单独亮度控制程序设计213.4 照明定时控制程序设计223.4.1 全部定时控制程序设计233.4.2 单独定时控制程序设计243.5 RS485通信程序设计253.5.1 主机部分通信程序设计263.5.2 从机

11、部分通信程序设计273.6 无线数传通信程序设计28参考文献30致谢31附录32IV前言近十几年来，随着我国城市建设的快速发展，楼宇照明也相应飞速发展。在楼宇的照明数量与质量两个方面均有显著的变化与提高，特别是随着人民生活水平进入小康水平，楼宇照明水平提高很快，追求人工照明光环境的舒适性、个性化、安全、节能等方面日见突出。楼宇中人工光环境对于满足人们的生活、学习、娱乐以及工作方面有着重要的意义。照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或通过回路中申入接触器，实现远距离控制。而今出现的楼宇自控系统，是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在楼