基于单片机的照明控制系统_光控模块程序设计流程图

主要介绍

  时代的进步促使科学技术的发展，其中基于单片机的控制系统也越来越多的应用到日常生活中。但人们对照明系统提出的要求也越来越多，其中如何节省电力能源成为亟待解决的问题。本文介绍了如何利用单片机来实现照明控制，从而达到节能的目的。
该系统主要由硬件和软件两大部分构成。硬件系统主要包括主控制器、分控制器和通信线路三部分，完成主控制器和分控制器交换信息。对于软件设计主要包括有照明启停控制、开关定时控制、键盘接口电路等程序设计。
关键词：单片机；主控制器；分控制器；

一、单片机照明系统的实现

  

2.2 系统设计概述

系统设计的构成主要有两部分，即硬件和软件部分，在设计阶段，依据控制系统特有的技术性能和工作原理，软件部分和硬件部分的设计方式各有不同。
硬件设计主要包括在合理选择和放置元器件的基础上，完成原理图的绘制，然后对硬件进行仿真测试，在实验数据的基础上调整元件来符合设计要求。其中为了使得系统能够涉及的可靠稳定，最重要的就是选取合适的单片机，并且确定合适优质的外围芯片。
在设计软件部分的时候，在最开始就要完善系统设计框架，已经系统各个模板的功能设计，然后再进行具体的设计，画出程序流程图，进行编程，最后是对代码进行调试，在修改和完善中达到系统设计要求。由于该系统软件设计是分模块进行的，先编写各模块子程序，然后进行组合与调整，并按照所给的设计要求不断进行调试，以达到最终目的。

2.3总体设计方案

根据系统功能和设计要点分析，系统电路设计框架大致如下：

图2-1 主控制器结构框图

图2-2 分控制器结构框图

二、硬件系统设计及实现

  

3.1 主控制器系统设计

系统由一个带有多种接口电路的单片微型计算机组成，其中主控制器采用AT89C51作为微处理器，外围接口电路的组成部分较为复杂，其中包括键盘、晶振、看门狗电路、数码显示及驱动电路、通信接口电路等，其具体的硬件原理图如图3-1所示。

图3-1 主控制器系统原理图
分控制器AT89C2051的优点比较多，其作为微型处理器，有着体积小且成本低廉的特点，性价比很高。

图3-2分控制器系统原理图

三、系统软件设计与实现

照明控制程序的软件设计方法是基于结构分析和设计的，用于照明控制系统的软件程序包括照明开始/停止、亮度和定时的控制等软件。
在技术飞速发展的今天，结构化程序设计方法仍然被广泛使用，其遵循着基本的设计原则——自顶向下，在整个设计过程中一直在使用。

4.1 照明启停控制程序设计

照明启停控制过程根据自主控制器的命令，照明启/停控制程序由两部分组成，全部受控和独立控制两部分，通过RS485通讯方式控制全部或部分灯光的启停。

4.1.1全部启停控制程序设计

所有照明启/停控制系统由主开关上的控制按钮控制，控制命令通过串行通信发送到定序器，定序器根据命令输出高电平和低电平p3.7，控制灯闪烁明灭来达到目的。
在主从多系统中，从主站发送的消息可以发送到所有站，其中所有站控制照明的启动/停止。此外，广播命令的优点在于，它们不需要返回信息或彼此直接通信。at89c 51单片机at89c 2051单片机是从机。每个站可以通过地址号来区分。MCU的数据通信由串口完成，定时器t1为端口，其工作模式设置为模式2，串口设置为工作模式3。
系统的通信原理可以通过在设备和主设备之间通信之前将所有扩展的sm2设置为1来在任何时间截取通信线路的状态。主站从站发送00h (广播地址)，所有分机接收广播地址信息，通信状态正常，sm2位清零，接收主站的命令。当从机器接收到照明命令时，p3.7设置为1。
打开MOC3021驱动SCR开关，从而就点亮了灯泡；同理，P3.7口置0时，SCR截止，关闭灯泡。具体的控制程序流程图如图4-1和图4-2所示。

图4-1 全部启停控制主机程序流程图

图4-2 全部启停控制从机程序流程图

结论

本文从硬件设计与软件设计角度出发，研究了基于单片机的照明控制系统的设计原理与实现方法。在设计过程中，了解了51系列单片机的一些基本原理与概念。硬件部分对于元器件的选择查询了大量资料，并借鉴和参考了相关文献。软件部分则先总体构思该系统划分的功能模块，然后大致画出各模块的程序流程图，然后进行编程。编写完成后则分别对各模块进行编译，无误后将各模块整合在一起。结合硬件调试达到目的。但该设计是一个理想化的实验室系统，具体应用还应考虑实际情况，对相应的元器件进行更改或者修改原程序。此外，根据市场的需求，还应增加更多不同的功能，以便该系统真正实现智能化。