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1、基于51单片机的智能照明控制系统设计作者： 赵雄飞 专业：电子信息工程S102 指导教师： 刘建林选题的目的和意义 近十几年来，随着我国城市建设的快速发展，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、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。楼宇中人工光环境安全、节能等方面日见突
2、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。有着重要的意义。本设计要实现的目标基于单片机的照明控制系统功能如下：基于单片机的照明控制系统功能如下：a) a) 人机的交互；人机的交互；b) b) 照明的启停控制；照明的启停控制；c) c) 照明的亮度控制；照明的亮度控制；d) d) 照明的定时控制；照明的定时控制；通过本次照明控制系统的设计，最重要的目的是通过使用通过本次照明控制系统的设计，最重要的目的是通过使用以软件设计硬件的方法进行产品的设计。体会自顶向下的以软件设计硬件的方法进行产品的设计。体会自顶向下的设计方法，
3、熟练掌握设计方法，熟练掌握C C语言，熟悉相应的编程软件，为以语言，熟悉相应的编程软件，为以后从事相应的工作打下一个基础。后从事相应的工作打下一个基础。本设计的总体设计框图89C5189C51数码显示及驱动电路通信接口电路看门狗键盘晶振电源 主控制器硬件电路结构框图 89C205189C2051电源看门狗晶振时钟电路零点检测电路可控硅控制电路 分控制器硬件电路结构框图 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 有线通信系统结构框图 主控制器无线数传模块分控制器无线数传模块主控制器无线数传模块 无线数传系统结构框图 硬件电路设计原理图-主控制器系统
4、 硬件电路设计原理图-分控制器系统 硬件电路设计原理图-主机通信 硬件电路设计原理图-从机通信 软件设计 软件是计算机系统的灵魂，没有软件计算机不能充分发挥其功能，这是软件在计算机中的地位，而在计算机控制系统中，软件也是非常重要的。在照明控制系统中，硬件设备的功能是由软件来定义的，如系统要控制分布的照明灯具，通过有线与无线串行通信程序来完成控制功能，通过软件定义键盘功能，通过编程完成LED数码显示等等，由此可见，软件是控制系统中的一个重要组成部分。 该照明控制系统的软件程序包括：照明启停控制程序、照明亮度控制程序、照明定时控制程序、人机交互程序以及RS485串行通信与无线数传通信程序等。本着软
5、件设计的基本方法，照明控制程序的软件设计方法是利用传统的结构化分析与设计方法来完成的。结构化程序设计方法虽然是早期的程序设计方法，但该方法还一直被广泛地使用。结构化系统分析与设计贯穿整个软件设计过程，遵循“自顶向下，逐步求精”的基本原则。 软件程序总体结构 照明停启控制照明亮度控制照明定时控制人机交互串行通信照明控制系统全部启停控制单 独启 停控制单 独亮 度控制全 部亮 度控制单 独亮 度控制全 部定 时控制LED数码显示键盘扫描无 线数传RS485通信 照明启停 -全部启停控制流程图初始化调用键盘扫描子程序取键值发送数据给从机有键按下吗YN开始返回 主机程序流程图 初始化接收主机发送的地址
6、接收主机发送的数据向P3.7输出高电平是打开命令吗地址是00H吗中断入口程序返回向P3.7输出低电平是关闭命令吗YYYNNN 从机程序流程图 照明启停 单独启停控制流程图开始返回初始化调用键盘扫描子程序取键值发送地址给从机接收从机返回的地址送显错误信息“OE”发送数据给从机两个地址相符吗有键按下吗YYNN 主机程序流程图 初始化接收主机发送的地址接收主机发送的数据向P3.7输出高电平是打开命令吗与本机地址相符吗中断入口程序返回向P3.7输出低电平是关闭命令吗YYYNNN向主机发送本机地址 从机程序流程图 结束语 本文研究了基于AT89C51与AT89C2051单片机的智能照明控制系统的设计原理
7、与实现方法，包括硬件设计与软件设计。首先根据设计要求用Protel DXP软件绘制出原理图，然后依据原理图选择元器件，在实验板上布置元器件并连接线路，对硬件电路进行测试，检查串行口是否选错，测量电源是否正常，复位电平是否正确，单片机是否起振等等。接着就要按照功能要求编制程序，这里采用Keil C编程工具，需先根据要求划分模块，优化结构；再根据各模块特点确定何为主程序，何为子程序，何为中断服务程序，相互间如何调用；再根据各模块性质和功能将各模块细化，设计出程序流程图；最后才根据各模块流程图编制具体程序。调试时应先调主程序，实现最基本最主要的功能，在此基础上再将各模块功能往主程序上堆砌，直至各模块
8、联调、统调，实现全部功能。致谢 本论文是在我的导师刘建林老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，刘老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来，刘老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向刘老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的电子系的所有同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!
