单片机在智能照明控制中的应用单片机在智能照明控制中的应用
论述了用PIC16C57单片机来实现智能照明系统的控制。设计了以单片机为核心的控制系统的硬件和软件。
1引言
随着微电子技术的不断发展,单片机的应用越来越广,照明控制技术面临革命性的变革,主要有三大趋势:电子化,网络化,
集成化。传统的照明是动力线按需分线,用机械开关通、断电源,这样系统固定后无法再改动,若要实现复杂的控制要求就更
难。而随着大量智能楼寓的推出,管理人员和住户对照明系统提出了许多个性化要求,这就需要有新的照明控制技术的引进。
传统照明的特点是动力线与控制线重叠,不存在控制信息流的概念。改进方法之一是使动力线与控制线分离,即另行铺设控制
信号线。
2系统的总体组成及其原理
四单元智能照明系统组成如图1所示。该系统由K1,K2,K3,K4四个单元组成,每个单元内有A,B,C,D四个开关集中操
作,四个A开关控制L1灯,四个B开关控制L2灯,四个C开关控制L3灯,四个D开关控制L4灯;分别指示L1,L2,L3,L4四个
灯的指示器为LD1,LD2,LD3,LD4,能实现集中显示;K1,K2,K3,K4四个单元分别是L1,L2,L3,L4四个灯的执行单
元;实线为220V动力线,虚线为控制线;E为免打扰开关,按下该开关后,不能接受远距离控制,只能接受本开关的控制。
如L1灯通过指示器LD1可知目前的状态。假若为暗(亮),按一下K1单元A开关,通过单片机得到该信号后,因A灯的执行是
在K1单元,所以直接使L1灯亮,同时发出与A灯相关的频率,使其它单元的信号灯变亮;也可按K2(K3或K4)单元的A开
关,K2(K3或K4)单元的单片机得到信号后,通过控制线输出一个与该信号相一致的频率,K1单元的单片机得到信号后,使
L1灯亮,LD1灭,达到异地控制的目的。而其它单元相应的指示灯变化,达到了异地监视功能。
该系统的特点是:
(1)用一根控制线来控制多个信号;
(2)集中控制,集中显示,多点操作;
(3)用电子元件来控制电源的通、断;
(4)停电自锁;
(5)免打搅;
(6)整个系统由单片机控制,数据通讯智能化。
3硬件设计
3.1硬件总框图
要实现集中、异地控制,集中、异地显示和执行的三种功能,可采用图2所示的硬件框图。整个电路被分为电源部分、输出部
分、开关、显示及单片机主电路四个模块。这是以单片机为核心的控制系统,通过一根控制线上所载的频率不同,来判定不同
的执行单元。考虑到体积、功耗和功能的要求,选Microchip生产的高性能、低功耗单片机(工作电流小于2mA,待机电流小
于3μA)。
3.2+5V/+12V电源
考虑到体积小的要求,不能用变压器,可采用电阻、电容分压,再经二极管、稳压管组成桥式电路来提供+12V直流电源,+
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