智能照明系統(tǒng)的軟件電路設(shè)計(jì)方案

1、智能照明系統(tǒng)的軟件電路設(shè)計(jì)方案該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是采用模塊化程序結(jié)構(gòu)， 為提高軟件 的編寫效率， 以語言為主體的開發(fā)， 同時(shí)方便控制功能的進(jìn) 一步擴(kuò)展 . 而對(duì)于一些必要的底層操作則采用內(nèi)嵌匯編語言 的方式實(shí)現(xiàn) . 試驗(yàn)表明 , 通過對(duì)實(shí)時(shí)軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化， 可以大 大提高執(zhí)行效率，從而充分滿足系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。燈光控制系統(tǒng)軟件主要由 CAN通信接口模塊，控制面板（鍵盤和顯示）模塊，智能繼電器模塊，傳感器模塊，調(diào)光 模塊，遠(yuǎn)程控制模塊等組成。1.1 CAN 通信接口模塊軟件設(shè)計(jì)基于CAN總線的智能照明系統(tǒng)具有便于控制的特點(diǎn)，這個(gè)系統(tǒng)可以通過 CAN 協(xié)議設(shè)計(jì)一種分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù) 采集與控制系

2、統(tǒng).工作時(shí)，CAN控制器SJAIOOO從CAN總線 上接收上位機(jī)發(fā)出的命令和數(shù)據(jù)， 以中斷方式通知 AT89C51。 CPU收中斷信號(hào)后，將 SJAI000接受到的數(shù)據(jù)存入 RAM中, 并通過數(shù)據(jù)對(duì) I/O 接口電路發(fā)出相應(yīng)的命令， 控制各模塊執(zhí) 行部件進(jìn)行相應(yīng)的操作。 若上位機(jī)需要獲取各個(gè)單元的狀態(tài)信息，則CPU啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集程序，控制I/O接口電路各個(gè)檢 測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行巡回檢測(cè)，并由 CAN控制器發(fā)送CAN總線，由上位機(jī)接受。其總的程序框圖如1.1所示初始化參數(shù)和89C51從存儲(chǔ)器中讀取控制參數(shù)初始化控制參數(shù)將控制參數(shù)寫入存儲(chǔ)器初始化 SJA1000控制器=RECE=1 ？判斷標(biāo)志位詢問處理

3、請(qǐng)求數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求控制節(jié)點(diǎn)參數(shù)配參數(shù)處理置處理M圖1.1智能節(jié)點(diǎn)的主流程框圖基本的CAN通訊軟件設(shè)計(jì)包括 3部分：CAN控制器的初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù).CAN控制器的初始化主要用來實(shí)現(xiàn)CANX作時(shí)的參數(shù)設(shè)置，如果CAN控制器不經(jīng)過初始化是不能進(jìn)行工作的.初始化過程如圖1.2所示.CAN發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，采用查詢方式判斷發(fā)送，其發(fā)送 過程如圖1.3所示.CAN接收數(shù)據(jù)采用中斷方式，并對(duì)接收 到的據(jù)進(jìn)行判斷，如果是總線命令則調(diào)用相應(yīng)命令處子程序接收程序框圖如圖1.4所示.CAN控制器復(fù)位CAN控制器使能初始化錯(cuò)誤報(bào)警界限初始化總線波特率T開始圖1.2 CAN控制器初始化圖1.3CAN數(shù)據(jù)發(fā)送圖開始

4、:點(diǎn)是否接收中斷接收數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)命令處理中斷返回圖1.4 CAN數(shù)據(jù)接收1.2控制面板模塊軟件設(shè)計(jì)控制面板模塊包括兩部分，鍵盤部分和顯示部分。同時(shí)我們把紅外遙控的紅外接收部分也放在了控制面板這一塊 單片機(jī)通過鍵盤掃描程序，或紅外接收程序判別出按鍵的鍵 值后，去執(zhí)行相應(yīng)的按鍵子程序， 然后調(diào)用顯示程序， 將相 應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示出來。開始N圖1.5鍵盤與顯示主程序框圖圖1.6鍵盤掃描子程序圖 1.7 鍵操作及功能處理子程序 圖1.8 LED顯示子程序1.3智能繼電器模塊軟件設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)電壓有效值測(cè)量時(shí)，定時(shí)器TO定時(shí)10ms,定時(shí) 器T1計(jì)數(shù)10ms內(nèi)LM331的輸出脈沖數(shù)D,單片機(jī)根據(jù)UT與 D的比

5、例關(guān)系計(jì)算出 UT。再將UT與按鍵設(shè)定的整定值進(jìn)行 比較,若UT大于整定值，則繼電器動(dòng)作，否則不動(dòng)作。若要求 實(shí)現(xiàn)低電壓繼電器功能，則當(dāng)UT小于整定值時(shí)，繼電器動(dòng)作 否則不動(dòng)作。 T1 也是一個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器, 讓其工作在捕 獲模式。每隔10ms,在T0中斷子程序中觸發(fā) T1中斷，讀出 T1計(jì)數(shù)值D,按比例關(guān)系計(jì)算出 UT，并根據(jù)T0的定時(shí)功能實(shí) 現(xiàn)時(shí)鐘功能。主程序、 T0、T1 中斷子程序流程圖如圖所示。圖1.9智能繼電器主程序流程圖TO賦計(jì)數(shù)初值T1距上次中斷10ms ？Y.觸發(fā) T1中斷T1中斷返回Y計(jì)算測(cè)量電壓有效值到1s ?秒 +秒=60?秒=0，分 +分=60？分+0，時(shí)

6、+Y廠-時(shí)=01返回時(shí)=24?圖1.10 T1中斷子程序框圖1.4傳感器模塊軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)通過編程產(chǎn)生串行時(shí)鐘，即由CLK先高后低的轉(zhuǎn)變提供串行時(shí)鐘；并按時(shí)序發(fā)送與接收數(shù)據(jù)位，完成通道方式/通道數(shù)據(jù)的寫入和轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀出；用累加器和帶進(jìn)位的左循環(huán)移位指令來合成 SPI 功能； R2 暫存高 8 bit ，R3 暫存低 4 bit 本程序選擇 12 bit 輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，高位導(dǎo)、八前。TLC2543 在每次 I/O 周期讀取的數(shù)據(jù)都是上次轉(zhuǎn)移的結(jié) 果，當(dāng)前的轉(zhuǎn)換結(jié)果在下一個(gè) I/O 周期中被串行移出 第一 次讀數(shù)由于內(nèi)部調(diào)整， 讀取的轉(zhuǎn)換結(jié)果可能不準(zhǔn)確， 應(yīng)丟棄。寫入數(shù)據(jù)模擬 通道 數(shù)加1N圖1.11 A/D轉(zhuǎn)換程序框圖1.5調(diào)光模塊軟件設(shè)計(jì)調(diào)光模塊是主要根據(jù)面板的調(diào)光信息，對(duì)相應(yīng)的燈發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的調(diào)光控制。 在調(diào)光之前必須將面板上的控 制信息存入到對(duì)應(yīng)的調(diào)光信息存儲(chǔ)寄存器中，以便調(diào)光。另外傳感器模塊將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送到上位 機(jī)，上位機(jī)將其傳送的數(shù)據(jù)與整定值做比較，得出相應(yīng)的控制命令，通過CAN總線傳送到調(diào)光模塊的單片機(jī)上，也可實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。開始接受數(shù)據(jù)Y*繼電器斷開圖1.12調(diào)光子程序1.6 小結(jié)本部分分別對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)子模塊進(jìn)行