智能客房控制器计划书

1 智能客房控制器计划书 第 1 章 一种低功耗、高性能 微控制器，具有 8K 在系统可编程 储器。 用 司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80品指令和引脚完全兼容。片上 许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上， 有灵巧的 8 位 在系统可编程 得 众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 有以下标准功能： 8k 字节 256 字节 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外， 降至 0态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下， 止工作，允许 时器 /计数器、串口中断继续工作。掉电保护方式下， 容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 性 兼容 令系统 8k 可反 复擦写 (1000 次） 1000 次擦写周期 32 个双向 I/O 口 作电压 3 个 16 位可编程定时 /计数器 时钟频率 0 全双工 行中断口 128部 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3 级加密位 看门狗（ 路 软件设置空闲和省电功能 灵活的 节和分页编程 双数据寄存器指针 第二章 客房控制器的系统结构 房控制器的系统结构 2 与传统客房相比，现代客房在室内装备上已经有了很 大的改进，主要体现了智能、舒适、高效、节能和便利的特点。客房控制系统的总体结构如图 1 所示，主控制器需要对客房内的廊灯、夜灯、房灯、吧灯以及清理、勿扰、门铃等开关进行控制和管理。而总制开关、节电开关用于客房的节能控制，求救按钮、门磁开关等则是基于安全方面的考虑。主控制器通过对风机和电磁阀的控制，可以调节客房的温度。温度控制器主要用于时钟、日历、风机状态的显示和客房温度的设定。主控制器通过 线与温控器进行通信，通过现场总线与酒店的服务台及工程部的管理服务器进行通信。 智能客房控制器在安全、舒 适、节能和强化功能方面具有以下特点： （ 1） 不仅实现了对客房内的灯具、背景音乐、空调、服务等常规设施的控制，还有紧急救助、防盗报警等监控功能。此外，客房控制器通过现场总线将客房状态传送到楼层服务台、总台等，从而实现了客房的远程控制和管理。 (2 ) 强弱电分开，所有的强电控制都是由 12V 弱电继电器的控制来实现，安全性好。 （ 3） 用插卡节电开关控制客房总电源，客人进入宾馆客房时插卡取电，客人离开时拔卡断电；设置 “总制 ”键，客人入睡前，按此键后系统便进入低能耗状态；客房室内温度控制采用模糊控制，大大降低 宾馆中央空调的能耗。 (4) 客房有人时，客房温度由客人通过温度控制器设定，由主控制器通过对风机、电磁阀的控制来完成；而无人或待租时，总台向主控制器发送命令，使空调处于节能状态。 制器硬件电路设计 3 为降低成本、小体积和满足控制功能，主控制器选用技术成熟、性价比高的 片机。 置在线可擦除编程 8需要扩展存储器；具有 32 个可编程I/O 口；而且采用了 线编程，提高了调试效率 , 减少了传统烧写器烧写芯片时对芯片造成的损耗。 I/O 输入电路设计 客房控制系统的最大特点是输入、输出开关量多，主控制器单片机已有的 I/O 口不能满足使用需求，需要进行扩展。为降低成本，采用简单 的 路扩展 I/O 口，地址信号作为译码器 74输入信号， 74输出信号作为总线驱动器 7474个输出脚分别接单片机 位，通过片选 744入脚上的数据读入，其 I/O 输入接口电路如图 2 所示。 们分别和 8 个弱电开关相连。由于系统有 24 个开关输入量，因此，电路共用了 3 个 74片选信号 有一个有效时，其对应 74 4 图 3 I/O 输出接口电路原理图 为保证用电安全，智能客房控制系统的输出电路采用了弱电控制强电的方式，即用 1220V 交流电。输出接口电路也采用 路扩展 I/O 口，即单片机的 4输入信号， 74输出信号作为 74存器的片选信号； 74存器的 8 个输入脚分别接单片机 的 8 位，其输出经达林顿功率驱动芯片 可控制继电器； I/O 输出接口电路如图 3 所示。由于系统有 24 个开关输出量，因此，电路共用了 3 个 74 3 个 片选信号 有一个有效时，其对应 74的数据即可输出 到继电器。 控制器的其它电路主要还有，为了在系统出现故障或程序跑飞的情况下，控制器能够自动恢复正常工作，采用 片设计了看门狗监测和系统复位电 路；为了实现主控制器与总台及温控器的通信，采用片设计了 信接口电路。 5 第三章 制的电路 制 示时间 时间万年历程序 程序 20098:56:40 阅读 15 评论 0 字 号：大中小 订阅 /# /定义整型时分秒。 /定义整型年月日。 ; ; /函数调用。 ; ; ; ; ; ; 6 ; /函数主要执行过程。 ; /清屏函数。 /以下是在程序中调用的函数。 24| 7 60| 60| 2| 0| 8 /; =0000 i,j; ) ; 3; 00 i=50;i0;j=200;j0; 3; 00 13 3; 0 ; ; ; 0; 3; P0= 00 3; 14 0 ; 3; 00 i=50;i0;j=200;j0; 3; 00 3; 0 ; 15 ; ; 1; 3; P0= 00 3; 0 ; 3; 0 16 0 i=50;i0;j=200;j0; 3; 00 3; 0 ; ; ; 2; 17 3; P0= 00 3; 0 ; 3; 00 i=50;i0;j=200;j0; 3; 00 18 3; 0 ; 3; 4; 5; 3; P0= 00 3; 19 0 阵显示 理图 1616 点阵 示汉字 20 点阵 大为 88 点阵，不能用来显示汉字，而四片接在一起又因为引脚太近，无法接线。然而，是不是这样就意味着不能仿真 “点阵汉字 ”了呢？笔者经过研究，将库里的 88 点阵 改后，将四片 88 点阵 并成一体，就成了 1616 的点阵 该 特点是：共阴、逐行扫描、低在前高位在后，上面的引脚为数据口，下面的引脚为行选引脚，低电平有效。 电路由 4 片 744 片 88 点阵组成。 74于选择行， 4 片 74上，右上，左下，右下。 作为数据口， 4 片 74引脚都接到。 以下程序在 16 16 点阵 依次显示 “ 梅川酷子 ” 四个字，分别用正向显示和反向显示，间隔两秒钟变换一次，电路图和效果图下图所示。 振频率为 24 时，改变变量 ，从而 让程序确定显示哪个汉字和显示方式（正向 向）。 i #* 6 5 4 3 2 1 0 1， 时，负向显示 0， 时 ，负向显示 .4*/ n; 32= 0*梅 ,0*/ 0*川 ,1*/ 0*酷 ,2*/ 21 0*子 ,3*/ ; i; j; n=0; /定时器 ; ; ; ) =0 /正向显示 i=0;i8;i+) /显示上半屏 P0=2*i; /左上 P2=i|0 ; P0=2*i+1; /右上 P2=i|0 ; i=8;i16;i+) /显示下半屏 22 P0=2*i; /左下 0 ; P0=2*i+1; /右下 0 ; =0 /反向显示 i=0;i8;i+) (2*i); /左上 P2=i|0 ; (2*i+1); /右上 P2=i|0 ; i=8;i16;i+) (2*i); /左下 0 ; (2*i+1); /右下 0 ; 23 i; i=0;i50;i+); ; (n200) n+; /2秒改变一次 “ 川 ” “ 酷 ” “ 子 ” “ 川 ” 24 “ 梅 ” “ 酷 ” “ 子 ” “ 梅 ” n=0; 外线 发射电路的设计 要将信号以红外线的方式发射出去，首先要把脉冲信号进行调制，而电路中的信号往往比较小，不能驱动负载。所以要通过放大电路将信号放大，通过红外线发光二极管发射出去。发射器件和放大电路是发射中必不可少的。 要将红外线发射出去，发射器件是必不可少的，则我们就要对红外线的发射器件进行选择，要能够发射比自然发射 的红外线有更强的辐射强度。而要对信号接收器件，则要有较强的接收能力，它能将接收的红外线转换成足够强的电信号。 我们把能发射红外线和接收红外线的光电器叫做红外线传感器。 根据红外线的传感器原理不同，分为主动型和被动型红外线传感器，主动型传感器包括红外发射传感器和红外接收传感器。它们配套使用可组成一个完整的红外线发送与接收遥控系统。常用的有红外线发光二极管、红外线接收二极管、光电二极管、光电三极管等。 红外线发光二极管包括砷化镓（ 光二极管、砷铝化镓（ 光二极管和激光二极管（ 。目 前，在家用电器和用途较广的开关电路中普 25 遍采用红外发光二极管（ 图 10为发光二极管的电路符号。 红外 是发光的为近红外光，人眼看不到而已。 般可达 10% 20%,比可见光 0% 80%，但价格很高。经过效率，成本方面的考虑，本系统选择砷化镓（ 光二极管是比较合理的方案。 本知识 在系统设计中，信号发送的正常发送是必须要考虑的问题，由于在电子线路中输入信号往往很小，它所提供的能量不能直接推动负载工作，因此需要另外提供一个能源，由能量较小的输入信号控制这个能源，经三极管使之放大去推动负载工作。所谓放大，从表面上看是将信号由小变大，实质上，放大电路的过程是实现能量转换的过程。我们把这种小能量对大能量的控制作用称为放大作用。三极管只是一种能量控制元件，而不是能源。三极管有三个电极，三极管对小信号实现放大作用时在电路中可有三种不同的连接方式（或称三种组态），即共（发）射极接法、共基 极接法、共集电极接法。 半导体三极管是由三层不同性质的半导体组合而成的，按半导体的组合方式不同，可将其分为 无论是 们内部均含有三个区：发射区、基区、集电区。从三个区各引出一个金属电极分别称为发射级（ e）、基极（ b）、和集电极（ c） ;同时在三个区的两个交界处形成两个 射区与基区之间形成的 电区和基区之间形成的 图 11。符号中的箭头方向表示发射结正向偏置时的电路方向。 V 图 10 发光二极管的电路符号 26 图 11 电路符号（ a） 如图 12所示，为该系统遥控发射器电原理图，其中 作为键盘扫描端口，具有 16个操作键，可分别控制单片机发出 16 种不同脉冲，执行 16 种操作。第 9 脚为单片机的复位脚，采用 15 脚作为红外线遥控码的输出口，用于输出 38波编码。脉冲经 9013（ 放大然后由红外发射管输出； 18、19 脚接 12M 晶振。 接 上拉电阻。 图 12 发射器电原理图 C b e c b e 27 主程序首先对 行初始化，然后进入主循环。在主循环中，主要是根据控制要求调用读卡、读键、串口发送、命令处理、输入输出等各个子程序。为防止程序跑飞，在主循环中采用打狗命令对程序的运行进行实时监测。程序设计中用到了定时中断和接收中断。定时中断用于设备中的一些定时处理，如门铃、门磁、定时发送客房状态信息等，它由定时器 0 实现。接收中断即当服务台或温控器向主控制器发送命令时，对信息进行接收。当接收到新信息时即进入命令处理子程序，从而对新命令进行处理。命令处理子程序中，服 务台的命令主要是对客房的状态进行查询和转换，在无人或待租时对空调进行远程设定等。而温控器的命令则是客户设置房间温度或向主控制器发送当前的客房温度。当有开关动作时，程序就进入消抖子程序和键处理子程序；消抖子程序是为防止按键抖动而引起灯光闪动，而键处理子程序则是将开关当前的状态和原来的状态进行比较，若发生变化则使相应的灯光、清理、求救等动作。通信子程序用于主控制器与服务器、温控器的通信，包括接收和发送信号。接收时只要有接收中断即可接收，而发送时必须把向服务器和向温控器的通信分开。控制器一经上电，无论客房内是有人 还是无人，都将是不断的进行循环扫描，以使各种命令能够得到及时的处理，达到了自动控制的目的。 在宾馆酒店的客房控制与管理中，通过对客房的智能化、人性化管