基于51單片機的遠程燈控制

摘 要 主要由PC機與單片機進行通訊，實現(xiàn)路燈根據(jù)環(huán)境亮度和定時自動遠程控制，實現(xiàn)路燈控制智能化。

關(guān)鍵詞 單片機；遠程；串行通訊；燈

中圖分類號 TN911 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0144-02

現(xiàn)在的電子產(chǎn)品很多要和PC機連接在一起來實現(xiàn)控制，和PC機連接有很多的方法（USB、串口、并口等）來實現(xiàn)PC機與電子產(chǎn)品的通訊。這里使用的是串口來實現(xiàn)與PC通訊的通訊。主要由PC機與單片機進行通訊來達到控制的目的。上位機是PC機軟件由VB6.0編寫，下位機由單片機電路構(gòu)成，PC機通過軟件與單片機通訊再由單片機控制外圍電路控制燈。

燈控制可以是人為進行手工控制，也可以由時間和外部的亮度控制，時間由PC機上獲得，亮度由外部電路的光敏電阻獲得。從而實現(xiàn)智能控制。第一步我們寫PC機上的軟件（在編寫之前我們要先有硬件電路參照附錄電路）。

1 上位機軟件編程

上位機軟件界面如下圖：

1.1 發(fā)送數(shù)據(jù)協(xié)議

表1是上位機發(fā)送給下位機的協(xié)議表，例如：上位機發(fā)送數(shù)據(jù)01D，下位機接收到以后就會把街道1得燈打開；例如上位機發(fā)送數(shù)據(jù)18D，下位機接收到以后就會把8個街道燈的狀態(tài)依次發(fā)給上位機。

1.2 8路路燈單獨控制實現(xiàn)

總共有8路路燈分別有開、關(guān)兩種狀態(tài)每一路路燈都有相對應的一個按鍵控制。以街道1為例：

Private Sub C1_Click()’當單擊街道1的按鍵后

If C1.Caption = “開” Then’判斷現(xiàn)在的狀態(tài)

C1.Caption = “關(guān)”‘如果是開變顯示“關(guān)”并發(fā)送開的數(shù)據(jù)

MSComm1.Output = Chr(1)

Else

C1.Caption = “開” ‘不是就變”開”并發(fā)送關(guān)的數(shù)據(jù)

MSComm1.Output = Chr(2)

End If

End Sub

相對應的發(fā)送數(shù)據(jù)看表3.1，當點擊按鍵后根據(jù)現(xiàn)在的狀態(tài)發(fā)送路燈的開、關(guān)數(shù)據(jù)給下位機。

1.3 Time1

Time1主要是用來讀取PC機上的時間。并把這個時間顯示出來

1）屬性的設(shè)置：Enabled屬性設(shè)置為True；Intervel屬性設(shè)置為1000毫秒。

2）程序：Private Sub Timer1_Timer()

L4.Caption = “現(xiàn)在時間：” Hour(Now) “:” Minute(Now) “:” Second(Now)

End Sub

3）程序執(zhí)行結(jié)果：讀取PC機上的時間并把其顯示在標簽L4上。

1.4 Time2

Time2主要是用來發(fā)送現(xiàn)在的時間、開燈的時間、關(guān)燈的時間、開燈的亮度和關(guān)燈的亮度，給下位機。當接收到“117”數(shù)據(jù)和單擊確定按鍵時觸發(fā)這個事件。

1）屬性的設(shè)置：Enabled屬性設(shè)置為False；由于下位機的工作頻率不高所以Intervel屬性設(shè)置為1030毫秒。

2）程序：Private Sub Timer2_Timer()

Static TT1 As Integer

Dim TT2 As String

Dim TT3 As Byte

TT1 = TT1 + 1

Select Case TT1

Case 1

TT2 = Chr(Hour(Now)) ‘送小時

MSComm1.Output = TT2

Case 2

TT2 = Chr(Minute(Now)) ‘送分鐘

MSComm1.Output = TT2

Case 3

TT2 = Chr(Second(Now))

MSComm1.Output = TT2

……………… ’*判斷時間把相應的數(shù)據(jù)送出去

End Sub

1.5 時間、開關(guān)燈數(shù)據(jù)發(fā)送按鍵

“確定”按鍵主要作用是：把修改后的開燈時間、關(guān)燈的時間、開燈的亮度、送關(guān)燈的亮度以及現(xiàn)在的時間數(shù)據(jù)送到下位機的觸發(fā)按鍵。

程序：

Private Sub C9_Click()

MSComm1.Output = Chr(17)

F1.Enabled = False

Timer2.Enabled = True

L16.Caption = “數(shù)據(jù)傳送中...”

End Sub

1.6 數(shù)據(jù)同步

“數(shù)據(jù)同步”按鍵主要作用：預防在特殊情況下把上位機的程序關(guān)掉，不知道相關(guān)的街道燈的開、關(guān)情況時用來與下位機的數(shù)據(jù)同步用的。

程序 Private Sub C10_Click()

MSComm1.Output = Chr(18)

L16.Caption = “數(shù)據(jù)同步”

End Sub

現(xiàn)在我們有了PC機的軟件，要使PC機和電路通訊還要有下位機軟件：

2 下位機軟件編程

2.1 發(fā)送數(shù)據(jù)協(xié)議

表2是下位機發(fā)向上位機送的數(shù)據(jù)及意義，例如：當下位機發(fā)送“117”數(shù)據(jù)時表示要向上位機請求發(fā)送現(xiàn)在的時間、開燈的時間、關(guān)燈的時間、開燈的亮度和關(guān)燈的亮度相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2 程序初始化

程序設(shè)計：設(shè)置程序相關(guān)的數(shù)據(jù)，設(shè)置波特率（和PC機的通訊頻率）；開定時器0，設(shè)置定時器的定時常熟50 ms；請求上位機發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收數(shù)據(jù)（開燈的時間、關(guān)燈的時間、開燈的亮度和關(guān)燈的亮度相關(guān)數(shù)據(jù)）；開總中斷；開定時器0中斷；開串行中斷。

2.3 定時程序

定時中斷服務程序：定時時間50 ms，進入服務程序；重新設(shè)定定時常數(shù)（50 ms）；判斷是否已經(jīng)1秒，“否”退出，“是”秒寄存器+1；進行60秒判斷，等于60S分鐘寄存器+1，秒寄存器清零。并進行讀0804，把讀到的數(shù)據(jù)送到PC機上，并把比較時間、亮度標志PD位置1。最后判斷一個小時了沒，“是”小時寄存器+1，“否”退出。小時+1判斷是否24小時。等于小時寄存器清零。

2.4 開關(guān)燈判斷

判斷開燈或關(guān)燈的條件標志位KGD分辨當前燈的狀態(tài)，等于1時執(zhí)行關(guān)燈的小時、分鐘、亮度比較是否達到關(guān)燈的范圍，達到就執(zhí)行關(guān)燈動作，有一個條件不滿足就退出子程序；等于0時執(zhí)行開燈的時間、亮度比較是否達到開燈的范圍，達到就執(zhí)行開燈動作，有一個條件不滿足就退出子程序。

2.5 從PC機上加載相關(guān)數(shù)據(jù)

當下位機向PC機請求相關(guān)的數(shù)據(jù)時，PC機有響應請求，下位機執(zhí)行數(shù)據(jù)加載程序。進入程序先把要加載的數(shù)據(jù)串首地址加載到數(shù)據(jù)指針，然后把取到的數(shù)據(jù)存放到指針指向的地址內(nèi)，數(shù)據(jù)指針加1。進行判斷是否加載結(jié)束，“否”繼續(xù)加載數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)加載結(jié)束。

2.6 亮度采集

2.6.1 電路

如附錄電路圖，電路光敏電阻R4受外部亮度的影響阻值會發(fā)生變化，從而導致CJ點電壓的變化，ADC0804就可以從第6腳VIN(+)采集到不同的電壓值并把這個模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量通過DB0～DB7傳送給單片機的P1口。（電路參考附錄）

ADC0804的RD端接單片機的P3.7用來控制讀A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果；WR端接單片機的P3.6用來控制A/D轉(zhuǎn)化的啟動；INTR端接單片機的P3.2用來發(fā)送轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號。

2.6.2 采集程序

1）主要作用。通過ADC0804采集光敏電阻的電壓，并轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)據(jù)。

2）程序。根據(jù)電路的接法，先把p3.6置0來啟動ADC0804，然后等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束INTR端輸出0是代表A/D轉(zhuǎn)化結(jié)束，置0“p3.7”ADC0804把數(shù)據(jù)送到DB端，單片機再把數(shù)據(jù)從P1口讀進來，再置1“P3.7”。