基于51單片機(jī)的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計(論文)中期報告.doc

河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 基于51單片機(jī)的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)： 電子信息工程 報告提交日期：2012年5月5日1、本設(shè)計已經(jīng)實現(xiàn)的目標(biāo)基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)功能如下：a) 人機(jī)的交互；b) 照明的啟?？刂?；c) 照明的亮度控制；d) 照明的定時控制；通過本次照明控制系統(tǒng)的設(shè)計，最重要的目的是通過使用以軟件設(shè)計硬件的方法進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計。體會自頂向下的設(shè)計方法，熟練掌握c語言，熟悉相應(yīng)的編程軟件，為以后從事相應(yīng)的工作打下一個基礎(chǔ)。2、照明控制系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由三部分組成：a） 上位機(jī)系統(tǒng)；b）下位機(jī)系統(tǒng)；c）通信系統(tǒng)。這三部分共同完成了主控制器通過有線、無線通信方式與分控制器進(jìn)行信息交換，達(dá)到控制照明燈具的目的。有線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。該多機(jī)通信系統(tǒng)采用rs-485半雙工主從式通信系統(tǒng)，主機(jī)可以發(fā)送數(shù)據(jù)或命令到從機(jī)，從機(jī)主要負(fù)責(zé)對分布的照明燈具進(jìn)行控制，用中斷的方式接收主機(jī)發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。主控制器rs485接口rs485接口分控制器rs485接口分控制器rs485接口分控制器圖1有線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)也是由主控制器和分控制器兩部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。主控制器是發(fā)送遙控指令、發(fā)送數(shù)據(jù)信息、接收應(yīng)答信息等，分控制器接收數(shù)據(jù)與遙控指令，完成對照明燈具的控制。 主控制器無線數(shù)傳模塊分控制器無線數(shù)傳模塊主控制器無線數(shù)傳模塊圖2無線數(shù)傳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)的主控制器通過rs-485總線或無線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)或命令發(fā)送給分控制器，同時將信息送給數(shù)碼顯示單元進(jìn)行顯示，并有看門狗電路對運(yùn)行程序進(jìn)行有效監(jiān)視。主控制器硬件電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。分控制器接收主控制器的發(fā)來的數(shù)據(jù)和命令，通過可控硅電路對照明燈具進(jìn)行開關(guān)、亮度控制，并且利用實時時鐘芯片對照明燈具進(jìn)行定時開關(guān)控制。分控制器硬件電路結(jié)構(gòu)如圖4所示。89c51數(shù)碼顯示及驅(qū)動電路通信接口電路看門狗鍵盤晶振電源圖3 主控制器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖89c2051電源看門狗晶振時鐘電路零點檢測電路可控硅控制電路圖4 分控制器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖3、過程系統(tǒng)設(shè)計主要包括硬件和軟件兩大部分，依據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)性能，將硬件和軟件分開設(shè)計。硬件設(shè)計部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對硬件進(jìn)行調(diào)試、測試，以達(dá)到設(shè)計要求。軟件設(shè)計部分，首先在總體設(shè)計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計，擬定詳細(xì)的工作計劃；然后進(jìn)行具體設(shè)計，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和工具，進(jìn)行代碼設(shè)計等；最后是對軟件進(jìn)行調(diào)試、測試，達(dá)到所需功能要求。硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計方法，該方法保證設(shè)計電路的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。硬件電路的設(shè)計最重要的選擇用于控制的單片機(jī)，并確定與之配套的外圍芯片，使所設(shè)計的系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)又高性能。硬件電路設(shè)計還包括輸入輸出接口設(shè)計，畫出詳細(xì)電路圖，標(biāo)出芯片的型號、器件參數(shù)值，根據(jù)電路圖在仿真機(jī)上進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計不當(dāng)及時修改，最終達(dá)到設(shè)計目的。軟件設(shè)計的方法與開發(fā)環(huán)境的選取有著直接的關(guān)系，本系統(tǒng)由于是采用51系列單片機(jī)，因此使用keil c語言進(jìn)行開發(fā)。此編程工具相比匯編語言具有結(jié)構(gòu)化、適用范圍大、可移植性好等特點。本系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化系統(tǒng)設(shè)計方法，先編寫各個功能模塊子程序，然后進(jìn)行組合與調(diào)整，經(jīng)過調(diào)試后，達(dá)到設(shè)計功能要求。4、照明控制的調(diào)研報告二十一世紀(jì)是一個網(wǎng)絡(luò)化時代，數(shù)字控制技術(shù)不斷提高，網(wǎng)絡(luò)化管理正逐漸滲透至各種傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中。進(jìn)入二十世紀(jì)后，隨著人民生活水平不斷提高，人們對照明的要求也發(fā)生了很大的改變。尤其在一些中高檔的建筑中，照明不再單純地為滿足人們視覺上的明暗效果，更應(yīng)具備多種的控制方案，使建筑物更加生動，藝術(shù)性更強(qiáng)，給人豐富的視覺效果和美感。二十世紀(jì)90年代初，智能建筑己不再簡單地等同于樓宇設(shè)備自動管理。在一些建筑物中的重要場所，簡單地開關(guān)控制己無法滿足要求。人們開始追求多樣化的照明控制方式，使環(huán)境能體現(xiàn)出多種藝術(shù)效果。智能照明控制方式使照明自動控制不再依賴于樓宇設(shè)備自動管理系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了照明控制的獨立。同時該方式不僅具備開關(guān)燈控制，而且還能對光源進(jìn)行調(diào)光控制。它是一個集多種照明控制方式、現(xiàn)代化數(shù)字控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一身的控制系統(tǒng)。它的出現(xiàn)和發(fā)展，使照明控制和維護(hù)管理變得更為簡單，并為建筑照明提供了多種藝術(shù)效果。智能照明控制系統(tǒng)被越來越廣泛地接受和使用，這類產(chǎn)品和生產(chǎn)商更是層出不窮。正確的照明控制方式是實現(xiàn)照明藝術(shù)性和舒適性的有效手段，是節(jié)約能源的有效