基于单片机的教室灯光自动控制系统的研究 下载本文

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图3-16 遥控器信号的接收模块与单片机的连接

基极为低电平时,三极管导通,驱动蜂鸣发出声音以示教室灯工作超时,若P3.4端口为高电平时,即基极为高电平时,三极管截止,蜂鸣器不工作,教室灯工作正常。

图3-17 超时报警的电路

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3.2.12 系统供电电路

要取得+5V电压,若选用12V的变压器,整流滤波后输出往往大于12V,会使稳压器功耗大,自身温度较高,故不选用输出电压为12V的变压器,而选用输出电压为9V的变压器。系统接通220V交流电源后,将220V交流电变压到9V,经过二极管全波整流、电解电容C1、C2滤波,在经一只正在正输出稳压器LM7805,为了缓冲负载突变,改善瞬态响应,输出端还采用了电容C3、C4,最后得到+5V的直流工作电源,用于给控制系统中单片机系统及其它外围电路的Vcc+端供电,其供电原理图如图3-18。

图3-18 供电原理图

在硬件时钟模块中,为了在断电后硬件时钟能够正常运行,故采用主从双电源供电方式。硬件时钟一般在系统的+5V主电源情况下工作,而只有系统+5V电源消失的情况下,为确保硬件时钟的正常运行,设计一个3.6V的备用电源

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第4章 控制模块软件设计与开发

在单片机硬件系统的基础上,再配上相应的软件,才能构成一个完整的系统。用户软件的开发与系统硬件有着密切的关系。在系统的硬件及输入输出方法的确定后,程序软件就可以完全独立的进行设计、开发。

本控制软件的模块主要包括:系统监控主程序模块、数据采集模块及系统功能键。

4.1 系统监控主程序模块

监控主程序是整个控制系统的核心部分,其外围模块一般都需要经过监控模块实现其在监控系统中的作用。监控主程序接受和分析来自键盘的命令,进而把控制转到相应的处理子程序的入口,起引导作用。

本系统监控主程序模块包括对系统外围器件输入、输出参数的初始化自检,看门狗的激活,多任务操作模块的调用,实时中断处理等。其监控主程序流程图如图4-1所示:

4.1.1系统自检初始化

系统自检初始化是保证整个控制系统能够正常运行的重要条件,系统价电复位后,直接进入自检初始化程序,完成系统的自检初始化的自检及初始化。初始化过程主要是对一些控制器、数据区和外部芯片进行初始化参数设置和定义。本系统中自检初始化主要指接口芯片的检测芯片内部设定参数的初始化内部寄存器的初始化。 接口芯片的检测主要检查各芯片是否已处于准备工作的就绪状态,有无硬件故障等。如检测各位LED是否正常显示系统设置开机时的界面,检查硬件时钟DS1302是否处于更换新品后初次使用为起振状态,还是处于备用电源供电震荡保持状态,检测环境光是如何影响光采集电路输出信号等。

系统内部寄存器初始化主要是指数据缓冲区内,各用户定义的数据变量的初始化赋值及部分特殊功能寄存器SFR的复位初始化,单片机复位后,程序计数器PC指向程序存储器的入口地址0000单元,程序状态字寄存器PSW清零,片内部存储器选择1区工作寄存器,用户标志位F0为0状态,堆指针SP指向07H,其他定时器、中断允许寄存器IE累加器ACC等皆为00H。 4.1.2 定时中断处理

定时中断时利用单片机内部的定时器定时时间到或计数值已满的终端,内部定时器的计数器可以对内部时钟或从外部引线T0和T1输入的外部脉冲进行计数,计数器的

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开始 系统初始化 设定定时器,允许定时中断 看门狗激活 人体传感器处理任务 环境光处理任务 定时时钟管理 遥控器处理任务

图4-1 监控主程序流程图

溢出信号作为中断请求信号,去置位定时器溢出标位,向单片机的CPU申请中断。

定时中断为周期中断,每隔一定的时间会中断一次。本系统中设定的定时中断主要用来构成多任务操作系统,在系统响应中断后,无需对断点实施现场保护,可以直

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