51單片機在智能窗控制系統(tǒng)中的應用

　　A/D 轉換器

　　為了便于與AT89C51 單片機相連接， 同時又有利于系統(tǒng)設計， A/D 轉換器選用了ADC0809.其分辨率為8 位，不必進行零點和滿度調(diào)整。單一電源（ + 5V） 供電， 模擬量輸入范圍0 -5V.轉換速度取決于芯片的時鐘頻率。

　　時鐘頻率范圍為10 -500KHZ.ADC0809 有八路模擬量輸入， 在本系統(tǒng)中只用4 路輸入， 即可完成溫度等4 種被測模擬量的A/D 轉換。利用單片機對FOH口的數(shù)據(jù)寫啟動A/D 轉換器， A/D 轉換結束ADC0809 的EOC 向AT89C51 發(fā)出中斷請求信號， CPU 再響應中斷請求信號， 通過對FOH 口的讀操作， 讀取轉換結果并送到被測量的相應存儲區(qū)。

　　在重新選擇被測量（修改各相關指針） , 并再次啟動A/D 轉換后中斷返回。A/D 轉換器電路如圖三所示。

圖3 A/D 轉換器電路

　　窗驅動電路

　　我們可以根據(jù)驅動信號與所控對象的關系， 將窗驅動電路分解為： 移窗驅動電路； 換窗驅動電睡； 窗鎖驅動電路； 溫度調(diào)節(jié)驅動電路； 濕度調(diào)節(jié)驅動電路； 換氣扇驅動電路； 報警驅動電路等， 分別用它們?nèi)タ刂? 個對象。

　　窗狀態(tài)檢測電路

　　可考慮采用4 個開關型磁敏器件。外窗、內(nèi)窗所對應的左、右墻框各1 個。在外窗、內(nèi)窗的左、右邊上與磁敏器件相對應的地方各貼上一小片磁鐵。當小磁鐵隨窗戶的移動而移近相對應的磁敏器件時， 該磁敏器件的輸出信號從高電平變?yōu)榈碗娖剑?表示窗戶已移到相應邊上。

　　鍵盤輸入及顯示電路

　　可采用Intel 公司生產(chǎn)的8279 通用可編程鍵盤顯示器接口芯片。利用8279 , 可實現(xiàn)對鍵盤顯示器的自動掃描，并識別鍵盤上閉合鍵的鍵號， 大大節(jié)省單片機對鍵盤顯示器的操作時間， 從而減輕單片機的負擔。該鍵盤輸入及顯示電路具有顯示穩(wěn)定， 程序簡單， 不會出現(xiàn)誤動作等優(yōu)點。

　　對于控制鍵盤， 可考慮采用微動開關制作并安裝在窗戶的固定邊框上。通過控制鍵盤， 用戶不但可設置各環(huán)境參數(shù)的臨界值， 還可隨意選擇所顯參數(shù)的種類， 并直接控制窗戶的開/關、換氣扇的轉/停、溫（濕） 的升/降等。

　　三、軟件設計

　　該控制系統(tǒng)的軟件主要由一個主程序和兩個中斷服務程序等所組成。

　　主程序

　　主程序的主要作用是在系統(tǒng)復位后對系統(tǒng)進行初始化， 如設置8279、ADC0809 等的工作方式和初始狀態(tài)， 設置各中斷的優(yōu)先級別并開中斷， 以及首次啟動A/D 轉換等， 然后向8279 循環(huán)送顯示字符。

　　讀鍵值中斷服務程序

　　讀鍵值中斷服務程序的主要作用是在AT89C51 響應

中斷（有鍵按下則產(chǎn)生該中斷） 后， 讀出鍵值， 并根據(jù)鍵值從P0 口依序發(fā)出相應的控制命令字， 完成相應的控制功能。該中斷應設為高優(yōu)先級。

　　循環(huán)檢測及A/D 轉換中斷服務程序

　　該中斷服務程序的主要作用是在AT89C51 響應

中斷（A/D 轉換結束時EOC 引腳輸出高電平， 從而產(chǎn)生該中斷） 后， 將A/D 轉換結果送相應存儲區(qū)， 然后判斷該轉換結果是否在上、下限值之間， 并根據(jù)判斷結果依序發(fā)出相應的控制命令字， 完成相應的控制、報警功能。然后重新選擇被轉換量， 再次啟動A/D 轉換后返回主程序。

　　該中斷應設為低優(yōu)先級。并設為電平觸發(fā)方式。

　　程序流程圖如下：

圖4 程序流程圖