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基于計算機與單片機通信的燈光控制系統(tǒng)

2018-10-20 18:40:40黃燕李成勇
數(shù)碼設(shè)計 2018年12期
關(guān)鍵詞:繼電器

黃燕 李成勇

摘要:本文設(shè)計了一種基于計算機與單片機通信的燈光控制系統(tǒng),本系統(tǒng)主要是以AT89C52單片機為核心,RS232是作為計算機端與單片機端的通信接口,繼電器箱作為一個智能控制開關(guān),信號傳輸電纜主要用于單片機端與繼電器以及LED的連接線路,需要時,直接通過計算機端就能對燈光進行有效的控制。該系統(tǒng)具有可靠性高、靈活性和可操作性強等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞:AT89C52:RS232串口通信;繼電器;燈光控制

中圖分類號:TP368.1

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1672 - 9129(2018)12 - 0126 - 01

1 系統(tǒng)的整體設(shè)計思想

整個系統(tǒng)主要是由上位機、下位機、可控硅箱及連接電纜組成,對燈光進行智能化控制。下位機主要是指AT89C52單片機,功能是對繼電器進行控制。下位機會自動檢測環(huán)境中是否有人存在,并將檢測到的信息通過RS232傳輸?shù)缴衔粰C。上位機就針對接收到的信息發(fā)出相應(yīng)的指令,并通過RS232傳輸給下位機,下位機就執(zhí)行相應(yīng)的指令。另外人工也可以進行手動的控制下位機的繼電器來實現(xiàn)控制燈光開關(guān)的功能。

通過系統(tǒng)的上位機和下位機的功能進行分析,下位機主要有以下三個功能:第一、能接收和發(fā)送數(shù)據(jù),進行實現(xiàn)與上位機進行數(shù)據(jù)交換;第二、可以對燈光進行控制;第三、能檢測到光照強度的信息。

上位機的功能主要有以下二個:第一、能發(fā)送與接收數(shù)據(jù);第二、管理人員能夠通過按鍵來設(shè)定閥值。

2 單片機模塊

STC89C52是一種可編程Flash的存儲器,也是低功耗和高性能CMOS8位微控制器。此控制器采用了高密度非易失性存儲器技術(shù),且能和工業(yè)80C51產(chǎn)品指令以及引腳實現(xiàn)完全兼容。Flash是能夠在程序存儲器的系統(tǒng)進行編程,還適用于常規(guī)的編程器。在單芯片上,具備靈巧的8位CPU和在線系統(tǒng)上可編程Flash,以致于STC89C52能在眾多的嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中提供超高靈活、超有效的解決方案。

為什么本次實驗中不選用STC89C51系列單片機而選擇STC89C52 7

因為RAM 89c51是4K,但89c52是8K。RAM89c51是128字節(jié),但89c52是256字節(jié)。就編程來說區(qū)別不大,主要是硬件資源的區(qū)別。RAM空間增大:AT89C51有128字節(jié)的內(nèi)部RAM,AT89C52的內(nèi)部RAM擴展為256字節(jié)。內(nèi)部FLASH變大:AT89C51有4K字節(jié)的內(nèi)部FLASH PERAM,而AT89C52的內(nèi)部增加1倍達到8K。中斷源增加:AT89C52除了具備AT89C51的定時器/計數(shù)器TO和定時器/計數(shù)器Tl,還額外增加了一個定時器/計數(shù)器T2。

3 繼電器模塊

繼電器就是給控制部分輸入電能,并且轉(zhuǎn)化成磁能,當(dāng)磁能量積累到一定的程度后,被控制的電路就會發(fā)生“有或無”或者是“通或斷”的變化的一種控制電器,一般來說,被叫做開關(guān)。但和一般的開關(guān)不同,它是按照控制邏輯設(shè)置實現(xiàn)智能化的控制,不需要人為手動去操作。

繼電器有三種基本形式:

動合型(常開)(H型)線圈不通電時兩觸點是斷開的,通電后,兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。

動斷型(常閉)(D型)線圈不通電時兩觸點是閉合的,通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。

轉(zhuǎn)換型(Z型)這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點,即中間是動觸點,上下各一個靜觸點。線圈不通電時,動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合,線圈通電后,動觸點就移動,使原來斷開的成閉合,原來閉合的成斷開狀態(tài),達到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點組稱為轉(zhuǎn)換觸點。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示。

當(dāng)輸入量(激勵量)的變化達到規(guī)定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動關(guān)系。

4 通訊接口模塊

通信接口( communication interface)是指中央處理器與標(biāo)準(zhǔn)通信子系統(tǒng)之間的接口。比如:RS232,也稱作串口,是電腦機箱后方的9芯插座,旁邊一般有”10101”樣標(biāo)識。

接口的信號內(nèi)容:實際上RS -232 -C的25條引線中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3 -9條引線。RS - 232 -C最常用的9條引線的信號。

接口的電氣特性:在RS -232 -C中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關(guān)系。即:邏輯“l(fā)”- 5- - 15V;邏輯“0”+5-+15V,噪聲容限為2V。要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯“O”,高到-3V的信號作為邏輯“1”。

接口的物理結(jié)構(gòu):RS - 232 -C接口連接器一般使用型號為DB - 25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座在DTE端.一些設(shè)備與PC機連接的RS -232 -C接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB -9的9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。

5 結(jié)束語

隨著社會高科技的不斷發(fā)展和多樣化,對燈光的要求自然也會有所提高,而傳統(tǒng)的燈光控制基本上就是通過手工操作,再根據(jù)現(xiàn)場的燈具情況來進行設(shè)計,這樣臨時的設(shè)計頭緒很復(fù)雜,條理也不一定清楚,更重要的是浪費設(shè)備以及電力資源,還不一定能達到預(yù)想的效果,修改也很不方便。若利用計算機來進行輔助控制,上面的那些問題就能輕易的解決,還能提高效率。

參考文獻:

[1]黃以華,廖世文,劉燕林,等.基于DMX512協(xié)議的LED燈具控制系統(tǒng)[J].照明工程學(xué)報.2015 (4):48 -53.

[2]易理告.基于嵌入式系統(tǒng)的24通道舞臺電腦燈控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報.2016( 6):4 -6.

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