摘要：以大型場所照明設(shè)備的遠程控制為目的，介紹基于sst89c58型單片機的遠程燈控箱系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。該系統(tǒng)通過rs-485總線與pc上位機通信，實現(xiàn)遠距離、多節(jié)點控制。

    關(guān)鍵詞：單片機；iap；遠程控制；通信協(xié)議：sst89c58

    電腦是現(xiàn)今信息時代的標志，通過電腦實現(xiàn)遠程實時自動化控制是今后發(fā)展的一種趨勢。在大型商場、飯店、體育場館及娛樂場所里，通常有許多照明設(shè)備。以往的開關(guān)控制和電閘控制，常常需要工作人員頻繁親臨現(xiàn)場操作，或向控制室拉接較長的220v電線，實時性、安全性都較差。為了實現(xiàn)工作人員在控制室可以對分散在各個房間的遠端照明設(shè)備進行實時有效的狀態(tài)控制及狀態(tài)查詢，筆者開發(fā)了一種基于單片機的遠程燈控箱系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一臺pc上位機控制多臺遠端燈控箱，通過rs-485總線串行傳送指令，傳輸距離最遠可達1.2km，并增強串行通信協(xié)議的制定，降低了噪聲干擾。一臺燈控箱可對16路燈進行控制。燈控箱中選用sst89c58型單片機，其方便的iap功能可在線下載hex文件并進行調(diào)試，無需多次使用編程器。

    1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

    遠程燈控箱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖l所示，其中，pc上位機放在控制室里，各燈箱就近放置在照明設(shè)備附近。由pc上位機發(fā)送控制指令，通過rs-485總線將指令串行傳送給各遠端燈控箱，這樣就可在控制室里實時開關(guān)控制，查詢各個燈的狀態(tài)。從傳輸距離和性價比方面考慮選用rs-485總線。rs-485為平衡線路，可實現(xiàn)遠距離、多節(jié)點控制。本設(shè)計的重點是燈控箱。下面將以一臺燈控箱為例介紹系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計。

    2 硬件設(shè)計

    2.1主要元件

    設(shè)計系統(tǒng)選用silicon storage。technology公司推出的具有iap(in-application programming)功能的sst89c58型單片機。它在指令系統(tǒng)、硬件結(jié)構(gòu)和片內(nèi)資源上與標準8052型單片機完全兼容，同時增大了內(nèi)部程序存儲flash的容量，可達36kb。并增加了與flash編程相關(guān)的6個特殊功能寄存器和2個與看門狗復(fù)位有關(guān)的特殊功能寄存器。對sst89c58的iap功能采用一個通用程序編寫[1]，選用keil公司的μvision仿真軟件進行編程仿真。將生成的hex文件直接通過rs-232串口從pc下載到單片機上運行調(diào)試，使用非常方便，縮短了開發(fā)周期。uln2803a型器件是ti公司生產(chǎn)的單片集成高壓、大電流達林頓晶體管陣列。該陣列由8個npn達林頓管組成。其特點是電流增益高、負載能力強(輸出電流可達500ma)、工作電壓高(耐壓達50v)。選用的：x5045型器件為4k spi電可擦除存儲器，用于掉電后保存從機站號。maxim公司的max485型器件是通用半雙工收發(fā)器，傳輸速度為9.6kb／s時，傳輸距離可達1.2km．可實現(xiàn)上位機與單片機之間的串口異步通信。

    2.2系統(tǒng)核心硬件

    遠程燈控箱系統(tǒng)的核心硬件圖如圖2所示，以sst89c58型單片機為核心，用p0口和p2口進行信號控制，注意p0口要加上拉電阻器。通過2個uln2803進行電流放大，可驅(qū)動16路繼電器。由于片內(nèi)帶有共陰極箝位二極管，可適應(yīng)感性負載，故輸出端可省去大量二極管。sst89c58驅(qū)動16路繼電器，可控制16路燈信號。若要增加控制信號，可增加8255型器件擴展并行接口。用x5045保存rs-485網(wǎng)絡(luò)從機站號。sst89c58單片機的p1．2引腳用來模擬x5045的時鐘輸入信號sck，cs=0時，串行輸出so在時鐘信號下降沿有效，串行輸入si在上升沿有效(wp=1)。具體操作還需要寫入狀態(tài)字。串口部分選用max485。其中，re與de接在一起由單片機的rd(p3．7)控制。拉低為接收有效，拉高為發(fā)送有效。該系統(tǒng)還具有上電自動復(fù)位和通電指示功能。設(shè)計pcb時應(yīng)注意合理布線，對單片機電源進行濾波整流，并遠離干擾源。

    3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

    用c語言編譯器開發(fā)單片機具有使用方便、編程效率高及仿真調(diào)試容易等突出特點。c51的版本很多，本系統(tǒng)軟件選用德國keil software公司的keil c51編譯器開發(fā)。該編譯器基于windows平臺集成開發(fā)環(huán)境，可編輯、編譯和調(diào)試匯編語言程序及c51程序，還可模擬仿真i／o口、定時器／計數(shù)器、串行口及中斷等單片機特有的功能部件，功能非常強大。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計由主程序、中斷程序、串行接收子程序、串行發(fā)送子程序、x5045讀寫子程序及若干功能實現(xiàn)子程序。其中，：x5045讀寫子程序需對時鐘進行精確操作，用匯編語言編寫，其他均用c語言編寫。