基于A(yíng)Tmege128的多功能照明開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制系統

度測量系統中，我們需要很好的解決引線(xiàn)誤差補償問(wèn)題、多點(diǎn)測量切換誤差問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等技術(shù)問(wèn)題，才能夠達到較高的測量精度。另外一般監控現場(chǎng)的電磁環(huán)境都非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度。因此，在溫度測量系統中，采用抗干擾能力強的新型數字溫度傳感器是解決這些問(wèn)題的最有效方案，數字溫度傳感器DS18B20具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線(xiàn)總線(xiàn)、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應用中取得了良好的測溫效果。

　　DS18B20工作原理：

　　DS18B20測溫原理如下圖所示。圖中低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數器1.高溫度系數晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數器2的脈沖輸入。計數器1和溫度寄存器被預置在-55℃所對應的一個(gè)基數值。計數器1對低溫度系數晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數，當計數器1的預置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1,計數器1的預置將重新被裝入，計數器1重新開(kāi)始對低溫度系數晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數，如此循環(huán)直到計數器2計數到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數值即為所測溫度。下圖中的斜率累加器用于補償和修正測溫過(guò)程中的非線(xiàn)性，其輸出用于修正計數器1的預置值。

　　DS18B20工作原理圖

　　5.鍵盤(pán)模塊

　　鍵盤(pán)是有若干個(gè)按鈕做組成的開(kāi)關(guān)矩陣，是單片機系統中最常用的輸入設備，用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)向系統輸入指令或數據，實(shí)現對系統的調節和控制。本系統采用非編碼鍵盤(pán)，設有五個(gè)按鍵，為了滿(mǎn)足系統的可靠性和靈活性，必須考慮如何消除抖動(dòng)，這里我們是用軟件的方法來(lái)消除抖動(dòng)的。

　　在鍵盤(pán)模塊的實(shí)際連接中，我們將鍵盤(pán)的輸出引腳直接與單片機的五個(gè)I/O口相連，另一端接地。對于按鍵處理程序，我們采用持續查詢(xún)的方法，即始終檢測有無(wú)按鍵閉合，如有，則消除抖動(dòng)，判斷鍵號并轉入相應的按鍵處理。五個(gè)鍵的定義如下：

　　KEY1:系統強制開(kāi)關(guān);

　　KEY2:模式選擇;

　　KEY3:LCD顯示計數加1;

　　KEY4:LCD顯示計數減1;

　　KEY5:確定鍵;

　　6.無(wú)線(xiàn)遙控模塊

　　本模塊是以Atmega128單片機為核心，設計出一個(gè)以PT2262/PT2272作為無(wú)線(xiàn)通信模塊，通過(guò)與單片機數據交換來(lái)控制外部電路通斷的遙控開(kāi)關(guān)控制系統。

　　PT2262/2272是一對遙控編碼/解碼控制芯片。他們各有12個(gè)地址引腳，5個(gè)數據段，最多有312種地址組合，價(jià)格低廉，可靠性高，是比較理想的遙控編碼解碼芯片。但在應用是有一個(gè)問(wèn)題，即其地址端的硬件連接要求完全相同，為了擴展其應用范圍，我們在本系統中用單片機取代PT2262的譯碼模塊，單片機的輸入引腳連接開(kāi)關(guān)，輸出端連接遙控發(fā)射模塊，多個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作改變輸出波形的功能有軟件完成，同時(shí)，在沒(méi)有按鍵按下時(shí)讓單片機工作在掉電模式，達到操作簡(jiǎn)便以及節省能源的目的。

　　對于系統的連接構架，在發(fā)射端按需要把PT2262的地址位和數據位和單片機的I/O口相連接，再在接收端控制地址位與發(fā)射端pt2262地址位相同，就可以實(shí)現單片機對他們的控制。我們選用Atmegal 128單片機的PA口和PC口與芯片的A1~A9相連，PA口做輸入，PC口作為輸出。由于單片機從掉電模式轉換為正常工作模式的唯一方法為復位，所以，每按一次鍵與該鍵相連的引腳成高電平，此高電平通過(guò)二極管和電容器是復位端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，喚醒CPU，執行程序，實(shí)現開(kāi)關(guān)系統的中斷與使能。

　　無(wú)線(xiàn)通信模塊與單片機連接示意圖

　　7.系統整體結構

　　系統硬件結構框圖

　　3.2 硬件平臺選用及資源配置

　　我們選用基于A(yíng)Tmega128的硬件平臺，資源配置方面：帶有至少5路按鍵，帶有測溫模塊(DS18B20芯片)，以及ST7920為驅動(dòng)芯片的LCD12864字符液晶顯示器，光敏三極管ON9658，無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)芯片PT2262和PT2272，如果這些資源沒(méi)有的話(huà)，留有單片機擴展口，到時(shí)我們自行擴展也可。

　　3.3系統軟件架構

　　3.4 系統軟件流程

　　程序運行流程圖

　　3.5 系統預計實(shí)現結果

　　本系統能夠根據所設定的條件，當光照以及人數滿(mǎn)足要求時(shí)，該系統能夠自行選擇開(kāi)斷照明系統的開(kāi)關(guān)，代替人為操作，實(shí)現自動(dòng)化控制。