长春工业大学
课程设计说明书
课程设计名称单片机原理课程设计（40346581）专业电气工程及其自动化
班级100308
学生姓名闫富裕
指导教师侯云海
2013年1月7日
课程设计任务书
智能控制开关的设计
1.设计内容
智能化开关电源的主要功率变换电路仍然采用与传统开关电源相同的拓扑结构,但其反馈控制环路不采用传统的模拟控制方式,而是采用数字控制方式,即误差采样,脉冲宽度调制(PWM)的调制信号的计算、生成,遥感信号的接收、处理等控制部分电路均使用数字控制技术。通过智能化的数字控制技术,力求解决环路的稳定性、抗干扰性、电源远程控制性等问题。本开关电源主要技术指标:①交流输入电压85～265 V AC宽范围输入;②直流输出电压5～15 V连续可调;③输出电压调整率≤2.5%;④具有输出短路控制;⑤具有电压显示功能及故障报警指示。
双控开关又叫双联开关,分为一位、二位或多位,其中两位或多位的双控开关内部由两组或多组一位双控开关组成。一位双控开关实际上是一个单刀双掷开关,每一只开关分别控制相应的灯组。如图l所示两地控制开关电路。图中的两只开关(S1和S2)均为一位双联开关,两只开关都能单独地、任意地控制照明电路的通和断。从线路中,不难看出,无论电路初始状态如何,只要改动任一只开关状态,照明电路将由断电状态变为通电状态或者相反。并由此电路图可看出,整个电路比较安全,符合安全规范,且线路简单明了,检修容易。
2.设计要求
1.密码保护和设置；
2.实时显示和定时控制显示；
3.密码和定时断电保护；
4.准时对开关进行控制（开和关）。
3.设计方案
时间显示采用LCD1602，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时间控制电路和键盘输入以及掉电存储都通过89C2051的I/O口控制。
电源部分：电源部分由整流、滤波和集成稳压器组成，以保证系统稳定工作。如图2-1所示。
图2-1 智能开关控制系统原理框图
以单片机作为中央控制单元,机在预先编制好的指令(即软件程序)的驱动下,控制整个硬件电路工作,完成系统各项功能。具有当地无线通讯口,能对下位机进行控制;同时也具备远程数据接口。键盘用于修改和设定定值,电压上下限、电流上限值等;LCD用于显示定值及各种运行状态。单片机获得电压、电流、相角值后进行分析计算出功率因数、三相不平衡参数等,判断是否正常。并通过周期值和设定值,控制开关的闭合与关断。
4.系统硬件设计
智能开关控制的原理框图如3-1所示。它由以下几个部件组成：单片机89C51、电源电路、掉电存储电路、开关控制、键盘输入和显示以及电源电路组成。
时间显示采用LCD1602，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时间控制电路和键盘输入以及掉电存储都通过89C2051的I/O口控制。电源部分：电源部分由整流、滤波和集成稳压器组成，以保证系统稳定工作。
该产品的原理图如图1 所示, A T89c51 单片机作为本电路的核心,采用上电复位,时钟电路中晶振高达12MHz以满足从串口输出数据。为了向CPU 提供准确的时钟,我们采用DS12887 作为时钟芯片。DS12887是美国达拉斯半导体公司(Dallas)生产的并行接口实时时钟/日历芯片,它内置晶振和锂电池,并带有128 字节RAM ,其中14 字节用作时钟和控制寄存器,114 字节可被用户当作非易失性RAM 使用。初始化后,可自动获得相应的年月日星期时分秒,且断电后数据不丢失,可继续工作,充电一次可供内部使用10 年,以便对被控设备进行分时间段的处理。系统利用独立式键盘输入修改值,采用串行口输出显示数
据。输出时外接八位锁存存储芯片74LS164 ,然后连接7 段L ED 数码管作为显示器。此方式具有低功耗、高亮度的特点,可满足设计要求。初始加电时,系统将执行初始程序所设置的时间及初始断、送电时间,用户可根据实际所需通过键盘重新设置(需输入正确的密码)参数,默认密码为88 ,修改密码后断电不丢失。操作方便,可靠性高。
图3-1 智能开关控制系统原理框图
(1) AT89C51单片机及其引脚说明
AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，内部自带4K字节可编程FLASH可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C51构成的单片机系统是具有结构简单、造价低廉、效率高的微控制系统，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。
AT89C51是一个有40个引脚的芯片，引脚配置如图3-2所示。与8031相比，AT89C51自带4K的ROM和128B的RAM，因此编写中小型系统就无需任何硬件进行扩展。
图3-2 AT89C51引脚配置
AT89C51芯片的40个引脚功能为：
VCC：电源电压。
GND：接地。
RST：复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡放大器的输出。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
P0口：8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：8位双向I/O口。引脚P1.2～P1.7提供内部上拉，当作为输入并被外部下拉为低电平时，它们将输出电流，这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片内精确模拟比较器的正向输入（AIN0）和反向输入（AIN1），P1口输出缓冲器能接收20mA电流，并能直接驱动LED显示器；P1口引脚写入“1”后，可用作输入。在闪速编程与编程校验期间，P1口也可接收编码数据。
P2口：带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：引脚P3.0～P3.7为带内部上拉的双向I/0引脚。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流；P3口写入“1”后，内部上拉，可用输入。P3口也可用作特殊功能口，其功能见表3-1。P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。
表3-1 P3口特殊功能
（外部中断0）
（外部中断1）
(2) DS12887时钟芯片及引脚说明
DS12887如下图3-3所示，它可直接替换IBM AT 计算机的时钟/日历与MC146818B和DS1287管脚兼容在掉电方式下持续工作十年以上内部包含锂电池，时钟和辅助电路系统记量秒、分、小时、星期、日期、月、年和润年直到2100年用二进制或BCD码表示时间，日历和闹钟12或24小时方式，有上下午的12小时方式夏时制方式可选择使用Motorola或Intel总线时序。地址、数据管脚复用128字节RAM空间，14字节用于时间和控制寄存器，114字节用于普通用途可编程方波输出信号总线兼容的中断信号（IRQ）可分别通过软件屏蔽的三个中断：
1、闹钟、每秒或每天
2、122ms~500ms周期性中断
3、时钟更新周期结束
图3-3 DS12887引脚配置图
GND，VCC：直流电源+5V电压。当5V电压在正常范围内时，数据可读写；当VCC低于4.25V，读写被禁止，计时功能仍继续；当VCC下降到3V以下时，RAM和计时器被切换到内部锂电池。
MOT(模式选择)：MOT管脚接到VCC时，选择MOTOROLA时序，当接到GFND时，选择INTEL时序。
SQW(方波信号同)：SQW管脚能从实时时钟内部15级分频器的13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A编程改变。
AD0～AD7(双向地址/数据复用线)：总线接口，可与MOTOROLA微机系列和INTEL微机系列接口。
AS(地址选通输入)：用于实现信号分离，在AD/ALE的下降沿把地址锁入DS12887。
DS(数据选通或读输入)：DS/RD客脚有两种操作模式，取决于MOT管脚的电平，当使用MOTOROLA时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总的时刻，在写周期，DS 的后沿使DS12887锁存写数据。选择INTEL时序时，DS称作(RD)，RD与典型存贮器的允许信号(OE)的定义相同。
R/W(读/写输入)：R/W管脚也有两种操作模式。选MOTOROLA时序时，R/W 是一电平信号，指示当前周期是读或写周期，DSO为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W低电平指示写周期；选INTEL时序，R/W信号是一低电平信号，称为WR。在此模式下，R/W管脚与通用RAM的写允许信号(WE)的含义相同。CS(片选输入)：在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。
IRQ(中断申请输入)：低电平有效，可作微处理的中断输入。没有中断条件满足时，IRQ处于高阻态。IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻。
(3).键盘控制和实时显示电路
采用独立按键占用了单片机I/O口，因此在设计该系统时，为了减少单片机I/O口的使用，采用了行列式键盘，如下图3-4所示。
图3-4 为行列式键盘原理图
为了达到设计的要求,本系统采用市场流行易买的AT89c51 作为核心芯片,外部扩展 DS12887 作为日历芯片,利用串口驱动发送显示数据。利用外部中断0 进入调时状态,P117 作为加一输入,P115 作为减一输入,P113 作为移位操作。首先修改年的低两位,依次向后的是月日星期时分秒保存退出。修改日历时间指示灯L ED1、 L ED2 不亮,当修改断电时间时,L ED1 亮 L ED2 不亮,修改送电时间时,L ED1 不亮L ED2 亮。具体操作是当 P217 的状态为高电平时,修改的是日历时间。当 P217 的状态是低电平时,若按调时则显示器只显示时分秒,默认是 22 :00 :00 ,L ED1 亮,此时可通过修改键盘修改参数,修改秒后再移位自动进入修改送电状态,默认时间是 07 :00 :00。L ED1 灭L ED2 亮,修改原理同上,再移位两指示灯都灭保存退出。受控电路通过固态继电器来实现控制。当日历时间与所设置的断、送电时间相等时,则由 P215 输出高电平或低电平,来控制固态继电器截止或导通,从而控制受控设备的电源。而方式选择开关由 P110 控制。当此位为高电平时,则系统工作于自由开放状态。当此位为低电平时,系统工作于受控状态。电源电路由电源变压器、桥式整流器、三端稳压器及电容组成,可为整个电路提供稳定的 +5V 直流工作电压。实时控制和显示分别采用了DS12887时钟芯片和1602LCD 液晶，DS12887时钟芯片可直接替换IBM A T 计算机的时钟/日历与MC146818B 和DS1287管脚兼容，在掉电方式下持续工作十年以上，内部包含锂电池，时钟和辅助电路系统，记量秒、分、小时、星期、日期、月、年和润年直到2100年，可用二进制或BCD 码表示时间，日历和闹钟，12或24小时方式，
P 2.0
有上下午的12小时方式等功能；为了减小整个系统的功耗，不采用数码管作为显示器件，而用1602LCD作为来显示时间和要定时的时间，并且这两个芯片接通电源可以直接用单片机编程对它进行操作。下图3-5为实时控制和显示电路原理图。
图3-5 实时控制和显示电路原理图
(4)密码、时间掉电存储电路
由于系统要显示的内容比较简单，但是定时的时间设置好了，断电了之后什么都没了，再一个进入系统需要密码，并且该密码可以人为通过键盘设置，但是设置好了，断了电和设置好的时间一样会丢失，因此为了保护时间和密码，该系统就需要有断电存储电路，由于显示量不多,所以选用I2C器件A T24C02。该存储电路如图3-6所示。
图3-6 密码、时间掉电存储电路
(5)电源电路
为了给该数据采集系统提供一个比较稳定的工作环境，就此为该系统设计了一个稳压电源模块，电路原理如下图3-7所示，该电源模块5V 固定输出，采用了稳压模块7805，该系列集成稳压模块具有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防止过载而损坏。对于整个系统的工作而言，增加了电路的可靠性能和稳定性能。
图3-7 电源原理图
(6)开关控制电路
该电路采用光电耦合器件（MOC3041）进行隔离控制，MOC3041是耐压为400V 的光耦器件，它的输出级由过零触发器的双向可控硅构成，它控制着主电路双向可控硅的导通与关断。100Ω电阻与0.01uF 电容组成双向可控硅保护电路，原理图如下图3-8所示。
图3-8 开关控制电路
T1
220V ~
此电路的优点是具有失压保护功能,如果以主电路为中心,各处开关只需引三根线,并可向平面或空间的任意方向进行辐射;缺点是控制电路中每处开关需引去三根线导线显得略为多了一些而且开关要有两个按钮组合也略显繁杂和使用不方便等。
5.软件设计及流程图
软件设计流程图
本系统的软件系统主要完成修改时间、修改密码、定时通断电等功能。在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，以达到按键的灵活性，确保整个系统的正常运行。系统流程图如下图4-1所示。
图3-1 程序流程图
6.程序清单
设计程序如下：
ORG 0000H
AJMP START
START: MOV 30H,#00H ;数码管显示初值MOV 31H,#00H
MOV 40H,#00H ;显示增量
MOV 41H,#01H
STL1: ACALL LED ;LED显示
ACALL DELAY0.5S
ACALL BCDADD
MOV A,30H
ANL A,#0F0H
JNZ START ;判断是不是超过999 AJMP STL1
BCDADD: CLR C
MOV A,31H
ADDC A,41H
DA A
MOV 31H,A
MOV A,30H
ADDC A,40H
DA A
MOV 30H,A
RET
LED: MOV A,30H
ANL A,#0FH
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV A,31H
ANL A,#0F0H
SW AP A
MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A
MOV A,31H
ANL A,#0FH
MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A
RET
DELAY0.5S: MOV R6,#200 SL1: MOV R5,#250
SL2: NOP
DJNZ R5,SL2
DJNZ R6,SL1
RET
TAB: DB 0C0H ;0
DB 0F9H ;1
DB 0A4H ;2
DB 0B0H ;3
DB 099H ;4
DB 092H ;5
DB 082H ;6
DB 0F8H ;7
DB 080H ;8
DB 090H ;9
DB 088H ;A
DB 083H ;B
DB 0C6H ;C
DB 0A1H ;D
DB 086H ;E
DB 08EH ;F
END
7.系统工作过程
智能控制开关由单片机AT89C51控制电路、掉电存储电路、按键与LCD显示电路以及电源电路组成。在正常工作时,电源电路给单片机AT89C51、EEPROM 存储器、LCD1602显示器提供电能。当输入电信号加到输入端发光器件LED上，LED发光，光接受器件接受光信号并转换成电信号，然后将电信号直接输出，或者将电信号放大处理成标准数字电平输出，这样就实现了“电－光－电”的转换及传输，或当定时时间到达时通过AT89C51控制电路使开关闭合。当整个电路没有电源供电时即掉电存储电路工作时直接通过AT89C51对开关进行闭合和断开的控制。根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分：硬件调试，软件调试和软硬件联系，由于在系统设计中采用模块设计法，所以方便对各电路模块功能进行逐级测试。
8.功能实现分析
本次课程设计实现了对开关的智能控制，对其控制有两种方法：1在有电源供电时，通过A T89C51对开关实行控制。2在无电源供电时，通过掉电存储电路对A T89C51实行控制即控制开关的闭合与断开。无论在外观上还是功能上都实现了较为完善的设计。还用了各种延迟程序来设置了按键的灵活性。因而此产品可广泛应用于家庭中，系统可靠，工作方便。
9.设计心得
通过这次做课程设计的锻炼，使我学到了许多书本中没有的东西！从选题到构思设计方案，尤其是在确立设计方案的过程中了解到了很多东西！特别是在芯片的选择上，了解到了许多平时很少接触的芯片的功能及优缺点！通过这次锻炼也给自己树立起了信心！同时也深刻体会到了“遇到困难，解决困难！”这句话的含义，只有这样才能真正提高自己的水平，真正的把学到的知识应用到实际中去！真正做到学以至用！
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附录
附录1电路原理图
附录2智能开关使用说明
(1)当你按下复位键的时候，系统开始初始化，这个按键在使用的时候最好
不要去按它，除非死机了才按这个按键。若是按了这个键，那必然要重新调整当前的时间值。
(2)当你按下修改密码按钮的时候， LCD液晶显示屏上显示输入原密码，密
码输入正确后再修改密码，待确认后，此时密码就变为新的密码。
(3)若你按下修改时间按钮的时候，LCD液晶显示屏上显示输入密码，待输入正确密码后方可修改时间。此时系统按修改后的时间进行定时通断电。
YD700系列高压开关柜智能操控装置 产品简介 YD700系列高压开关柜智能操控器是应当前中压系统开关柜技术发展而开发设计的一种新型的多功能、智能化模拟动态指示装置。YD700系列高压开关柜智能操控器主要用于3-3KV户内开关柜，适用于中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。该系列产品比传统的安装方式更具有显示直观、操作方便、信息丰富、人机对话等优势。YD700系列高压开关柜智能操控器产品对改善开关柜主界面的美观，避免操作者误操作和对改善操作者劳动强度等都具有显著效果。 YD700系列高压开关柜智能操控器的应用，可取代现有的一次回路模拟指示牌、电磁式开关状态指示器、带电（闭锁）指示器，接地指示器、自动加热除湿、温度控制器、加热器故障监测器等多种控制、指示装置。 功能描述 具有一次动态模拟显示 根据用户的一次接线图，将断点部分用动态发光模块显示，构成实时动态指示，从而给操作者带来更直观、更丰富、更准确的状态信息。 高压带电显示 显示YD700系列高压开关柜智能操控器高压带电显示及闭锁能够用黄、绿、红三种颜色分别指示三相是否带电，同时还提供闭锁接点，当带电显示处于无电状态下闭锁才可解除。
产品选型 产品特点
●产品智能化 采用单片机控制，与常规开关显示装置相比增加了智能化功能，界面更直观，操作更简便。 ●抗干扰能力强 采用独特的抗干扰技术，增强了产品的抗干扰能力 ●使用寿命长 ●外观精致美观 外观设计新颖独特，做工精致美观，简化了美化了开关柜面板蛔昭片
订货须知 （1）订货时需提供产品准确型号或要实现的功能，必要时配文字说明。对设计方案特殊要求请提供图纸要求，必要时请与我公司直接联系。 （2）订货时请详细写明收货单位、邮编、详细地址。 （3）产品订货周期：自合同签订之日算起20个工作日。
开关柜智能操控装置使用说明书 一．产品概述 RT-KZ100系列开关柜智能操控装置是一种新型的集多功能开关模拟显示、温湿度数据显示、多参数监控于一体的高度集成化装置，可用于各种电压等级的开关柜，包括中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种柜体。具有动态一次模拟图、柜内温湿度显示、高压带电提示、自动除湿等功能，特别是其中应用了本公司自主知识产权的热故障预警系统技术——以无线传输的方式将柜内各触头、母排及电缆头的温度采集到主机上面，通过液晶屏显示出来，同时设置了温湿度和温升的超限报警等独特功能，为同行业类似产品所不及。并且具有RS485通讯接口，可与上位机的组态软件实时通讯，使用户在值班室就能及时得到现场的开关柜状态和温湿度数据，以便统计和分析。人体感应带电提示、语音防误提示、带电闭锁、自动加热除湿，大大增加了装置的安全性能。此外还具有电力参数测量，包括电流、电压、有功功率、无功功率显示等功能，给用户提供足够的信息量。集多种功能于一身，可取代现有的许多功能单一的测控装置。 精心的电路设计、工业级的电子元器件选用、严格的整机带电老化和出厂测试、及时周到的售后服务等措施确保产品的长期可靠性。 二．主要技术指标 1.使用环境：温度-20～+85℃，相对湿度≤95%RH 2.工作电压：AC220V/DC220V 3.介质抗电强度：≥AC2000V 4.绝缘性能：≥100MΩ 5.抗电磁干扰性能：符合IEC255-22的标准规定 6.温度测量范围：-20℃～+125℃，精度：±1℃ 7.湿度测量范围：0～100%RH，精度：±3.0%RH 8.人体接近感应时间：≤3秒 9.分相电压精度：±0.5% 10.分相电流精度：±0.5% 11.有功功率精度：±1% 12.无功功率精度：±2% 13.通讯方式：RS485 14.温湿度控制：一至二路加热除湿装置，一路风机排风装置 三．主要功能 1.动态模拟图： 根据用户的一次接线方式，电压等级设置模拟图面板，将断点部分用动态方式表示，构成实时动态指示。 显示内容大致如下： A. 断路器分合显示 B. 接地指示 C. 工作位置指示 D. 试验位置指示 E. 储能指示 F. 带电显示
1-4为什么能够用计算机模拟人类智能？ 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 之所以能够借助计算机来模拟人类智能，首先是因为计算机具有以下5个特点： 1、可以告诉精准的完成算数运算，运算速度最高可达每秒万亿次； 2、可以完成高精度的计算，一般计算机可以有十几位甚至几十位的有效数字； 3、计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断； 4、计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各 类数据信息，还包括加工这些数据的程序； 5、由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组 纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。 有了这些有点，计算机就具有了模拟人类智能的首要前提，为人工智能中海量的数据处理分析和深度学习等提供了条件。 第二个原因：深度学习的提出；深度学习是机器学习领域中一个新的研究方向，它被引入机器学习使其更接近于最初的目标——人工智能。《麻省理工学院技术评论》杂志将深度学习列为2013年十大突破性技术之首。 大脑的工作过程是一个不断迭代、不断抽象概念化的过程。例如从原始信号摄入开始（瞳孔摄入像素），接着做初步处理（大脑皮层某些细胞发现边缘和方向），然后抽象（大脑判定眼前物体的形状，比如是圆形的），然后进一步抽象（大脑进一步判定该物体是一张人脸），最后进行识别。我们可以看出，大脑是一个深度架构，认知过程也是深度的。而深度学习，恰恰就是通过组合低层特征形成更加抽象的高层特征。在计算机视觉领域，深度学习算法从原始图像去学习得到一个低层次表达，然后在此基础上来得到高层次表达。深度学习可以模拟人脑进行分析学习，模仿人脑的机制来解释数据。深度学习的主要优势在于可以利用海量训练数据（大数据），自动从大数据中学习特征。 深度学习能够自动地从海量大数据中去学习特征，极大地推进了智能自动化。因此深度学习有了一个别名：无监督特征学习。 在《科学革命的结构》一书中，托马斯·库恩介绍说，很多科学革命都具备叫做范式转移的特点，也就是说对新思想的认知和老观点很不一样。比如哥白尼提出的“日心说”，有力地
开关柜智能操控装置产品选型一览表： 开关柜智能操控功能介绍： 断路器状态显示 断路器合闸并且分闸回路完好时，红色01模拟条发光； 断路器分闸并且合闸回路完好时，绿色02模拟条发光； 手车位置显示 无源触点输入，工作位置触点闭合时，红色03①、03②垂直模拟条发光，显示断路器位于工作位置。试验位置触点闭合时，绿色04①、04②水平模拟条发光，显示断路器位于试验位置。手车位于试验位置与工作位置之间时，发光条03①、03②、和04 ①、04②同时闪烁。手车移出开关柜时，红色03①、03②和绿色04①、04②发光条均 不发光，表示手车已断电。 接地开关位置显示 无源接点输入闭合，红色05 垂直模拟条发光，显示接地开关合闸。无源接点输入断开，绿色06 水平模拟条发光，显示接地开关分闸。 弹簧储能显示 无源触点闭合，黄色07 指示发光，显示断路器已储能。 带电显示及闭锁功能 1、LED启辉电压（KV）：额定相电压×0.15-0.65
2、闭锁启控电压（KV）：额定相电压×0.65 3、当三相同时不带电时，闭锁解除灯亮，启动电磁锁动作。 注：强制闭锁控制电源：交流或直流220V，可保证闭锁部分可靠工作；运行中控制电源消失，闭锁接点不会误动作，被闭锁设备仍然可靠闭锁。 自动加热除湿控制及温湿度数字显示功能 可带1路温湿度传感器及输出接点，可显示现场的温湿度数值，并且用户可根据需要自行的设置加热/除湿/排风输出的上下限。当环境湿度大于上限值或其温度小于下限值时，启动加热，湿度小于下限值或温度大于上限值时，停止加热；当环境温度≥40℃时，无条件停止加热，防止过热损伤；当加热断器线时，断线报警输出。 双电源自动转换 直流供电断开时，交流电源及时工作，保证在设备检修停电时，装置部分功能仍然工作，如柜内照明、温湿度控制、语音防误提示、闭锁解除等功能。 人体感应探头 当有人站在柜前停留时，自动启动柜内照明、送电时带有语音提示。 智能语音防误提示功能 1、当断路器合闸状态，误将小车从试验位置推至工作位置时，语音提示“请分断路器”。 2、接地开关合闸状态，误将小车从试验位置推至工作位置时，语音提示“请分接地开 关”。 3、断路器合闸状态、接地开关合闸状态，误将小车从试验位置推至工作位置时，语音 提示“请分断路器、请分接地开关”。 4、当柜体主回路送电时，柜前有人停留时，语音提示“本柜主回路已带电”。 分合闸功能 装置面板上设有分闸/合闸转换开关（或按钮）、远方/就地转换开关、储能开关等操作开关，方便用户操作。 触点及电缆测温功能 可以同时测量6点温度测试点，当测量温度大于设定跳闸和告警值时，本装置输出跳闸或告警信号。 附图：触头/电缆搭接头测温安装说明 1）测温单元结构 触头/电缆搭接头电气接点温度在线检测装置由开关柜智能操控装置、测温发射模块、测温采集接收模块组合而成。 2）装配 测温发射模块，分别安装在开关柜进线室和出线室的母排上，安装方式为捆绑式安装，测温采集模块分别安装在进线室和出线室柜壁上，测温发射模块与测温采集模块尽量不要遮挡，两个测温采集模块为串行联接。 测温发射模块：颜色为灰色，进线室为（A1、b1、C1），出线室为（A2、b2、C2）。 测温接收模块：颜色为银白色，连接线长距离在3米内为宜。 通讯功能 RS485接口，通信波特率最高达9600bps，可用于读取装置数据和设置定值。 电力仪表功能 1、测量 UA UB UC 精度为 0.2级 2、测量 IA IB IC 精度为 0.2级 3、测量 PA PB PC P 精度为 0.5级 4、测量 QA QB QC Q 精度为 2.0级
灯光控制系统方案
一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成
诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。
系统结构图
二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有
智能控制开关设计 智能控制开关设计电源，单从对电源输出的控制来说，可以有几种控制方式。其一是单片机输出一个电压（经DA芯片或PWM方式），用作电源的基准电压。这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压，可以用按键输入电源的输出电压值，单片机并没有加入电源的反馈环，电源电路并没有什么改动。这种方式最简单。其二是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，调整DA的输出，控制PWM芯片，间接控制电源 的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中，代替原来的比较放大环节，单片机的程序要采用比较复杂的PID算法。其三是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，输出PWM波，直接控制电源的工作。这种方式单片机介入电源工作最多。第三种方式是最彻底的单片机控制智能控制开关，但对单片机的要求也最高。要求单片机运算速度快，而且能够输出足够高频率的PWM波。这样的单片机显然价格也高。DSP类单片机速度够高，但目前价格也很高，从成本考虑，占电源成本的比例太大，不宜采用。廉价单片机中，AVR系列最快，具有PWM输出，可以考虑采用。但AVR单片机的工作频率仍不够高，只能是勉强使用。下面我们具体计算一 下AVR单片机直接控制开关电源工作可以达到什么水平。AVR单片机中，时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位，那么PWM波的频率也 就是开关电源的工作频率为16000000/1024=15625(Hz)，开关电源工作在这个 频率下显然不够(在音频范围内)。那么取PWM分辨率为9位，这次开关电源 的工作频率为16000000/512=32768(Hz)，在音频范围外，可以用，但距离现代开关电源的工作频率还有一定距离。不过必须注意，9位分辨率是说功率管导通－关断这个周期中，可以分成512份，单就导通而言，假定占空比为0.5，
第一章 1．计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2．计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称PID控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3．计算机控制系统的主要特点有哪些？ 解： 主要有以下特点： 1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序就可以了。 3．可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4．离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产生的控制时间信号通过D/A将离散信号转换成连续时间信号输出，作用于被控对象。因此，计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。
目录 一、产品概述 (1) 二、型号说明 (1) 三、使用条件 (1) 四、技术参数 (1) 五、装置特点 (2) 六、装置面板说明 (3) 七、装置端子排图 (6) 八、装置外形、安装开孔尺寸 (7) 九、安装方式 (7)
保定市广源电气有限公司 GYKG-100系列开关柜智能综合控制装置 一、产品概述 GYKG-100系列开关柜智能综合控制装置是本公司科研人员在充分了解国内外开关状态指示及温湿度控制装置的基础上，经过近2年的研制成功的新型开关柜智能监控装置。产品以一体化布局配套装备于开关柜，简化了开关柜的面板结构设计，美化了面板布局。它可取代现有的一次回路模拟指示牌、电磁式开关状态指示器、接地指示器等多种控制、指示装置。该装置安装方便使用寿命长，并具有三防功能，能够保障电气设备的安全可靠运行。 GYKG-100系列开关柜智能综合控制装置集成了一次回路模拟图、断路器位置、开关状态、接地闸刀位置、弹簧储能状态、高压带电指示、高压带电闭锁及温湿度控制等多功能于一体，指示功能可分可合，用户选用时只要提供一次方案图即可，同时装置增加了智能语音防误提示功能。 二、型号说明 三、使用条件 ● 户内使用，并且室内通风良好； ● 运行环境温度：-20℃--50℃； ● 储存环境温度：-25℃--70℃； ● 湿度：最大湿度≤95%，表面无凝露； ● 防护等级：IEC529-P53； ● 海拔：<2000M ； ● 大气压力: 80～110Kpa ； ● 周围介质无导电尘埃与导致金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。 四、技术参数 （一）、温湿度控制单元 1、工作电源：AC/DC 85～250V 50Hz 100A ：高压带电显示、双路温湿度控制； 100B ：高压带电显示、单路温湿度控制； 100C ：无高压带电显示和温湿度控制功能； 广源公司开关柜智能综合控制装置 GYKG - 100A/B/C
长春工业大学 课程设计说明书 — 课程设计名称单片机原理课程设计（）专业电气工程及其自动化 班级100308 学生姓名闫富裕 指导教师侯云海 ; 2013年1月7日
课程设计任务书
智能控制开关的设计 1.设计内容 智能化开关电源的主要功率变换电路仍然采用与传统开关电源相同的拓扑结构,但其反馈控制环路不采用传统的模拟控制方式,而是采用数字控制方式,即误差采样,脉冲宽度调制(PWM)的调制信号的计算、生成,遥感信号的接收、处理等控制部分电路均使用数字控制技术。通过智能化的数字控制技术,力求解决环路的稳定性、抗干扰性、电源远程控制性等问题。本开关电源主要技术指标:①交流输入电压85～265 V AC宽范围输入;②直流输出电压5～15 V连续可调;③输出电压调整率≤%;④具有输出短路控制;⑤具有电压显示功能及故障报警指示。 双控开关又叫双联开关,分为一位、二位或多位,其中两位或多位的双控开关内部由两组或多组一位双控开关组成。一位双控开关实际上是一个单刀双掷开关,每一只开关分别控制相应的灯组。如图l所示两地控制开关电路。图中的两只开关(S1和S2)均为一位双联开关,两只开关都能单独地、任意地控制照明电路的通和断。从线路中,不难看出,无论电路初始状态如何,只要改动任一只开关状态,照明电路将由断电状态变为通电状态或者相反。并由此电路图可看出,整个电路比较安全,符合安全规范,且线路简单明了,检修容易。 2.设计要求 》 1.密码保护和设置； 2.实时显示和定时控制显示； 3.密码和定时断电保护； 4.准时对开关进行控制（开和关）。 3.设计方案 时间显示采用LCD1602，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时间控制电路和键盘输入以及掉电存储都通过89C2051的I/O口控制。 电源部分：电源部分由整流、滤波和集成稳压器组成，以保证系统稳定工作。
第一章 1.计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控 制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2?计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统 的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制（简称PID控制）、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3.计算机控制系统的主要特点有哪些？解： 主要有以下特点： 1.数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2?灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电 路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实 现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序 就可以了。 3?可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4.离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转 换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产
XY-802开关柜智能操控装置 （新型铁壳操控） 使 用 说 明 书 上海贤业电气自动化设备有限公司
1）电力柜进行耐高压测试时，请将仪表后端的高压带电显示输入端子（38、39、40、41号接线端）拔出。 2）接插温湿度传感器接插件时，不要野蛮拉拽，以免损坏接插件。本仪表符合IEC255－22的标准规定，合理的仪表布线可使仪表工作更稳定可靠。信号线应尽量短或避开动力线进行布置；如柜内电磁干扰比较严重或动力线较多时，请采用屏蔽线作为传感器线进行连接，可减少干扰。使用净化电源供电可取得更好的工作效果。 3）严禁摔打、敲击、剧烈振动本产品，以免损坏产品内部器件；仔细核对接线，避免错误接线带来的仪表烧毁。 4）产品运输时，请采用原包装，以免造成机械损坏。 5）产品不使用时，请注意防潮；请勿堆高、重压。 6）产品出现问题时，未经许可拆卸仪表或更换仪表内部器件的，不予以保修。 7）使用本产品前，请仔细阅读本说明书内容；设计部门人员请注重阅读技术参数、电气接线图及安装与接线部分内容。8）产品通电使用前，请务必检查供电电源的接线。 9）请妥善保管好本产品说明书，并确保交付到最终使用客户手中。
上海贤业电气XY-802数码管操控装置是根据当前中压系统开关柜技术发展而设计开发的一种新型的模块化、智能型的操作测量显示装置。该系列产品集主回路模拟指示、带电指示及闭锁、验电功能、温湿度液晶实时显示、自动加热除湿控制、自动排风降温控制、断路器分合闸状态指示、储能、接地开关指示、手车位置指示、智能防误语音提示、储能选择、远程就地切换、分闸合闸操作等功能于一体，可根据需要选配。该产品以一体化布局配套装备于开关柜，将简化开关柜的面板结构设计，美化开关柜的面板布局，完善并提升开关状态的指示功能和安全性能。该产品适用于3~40KV户内的开关柜、中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。符合IEC255-22标准。 主要技术特性 1. 使用环境 a) 温度：周围空气温度上限为+65℃，且24h内的平均值不超过+35℃；周围空气温度下限为-40℃。 b) 湿度：大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%RH ,在较低的温度下可以有较高的相对湿度,例如20℃时可达到95%RH。对由于温度变化产品表面上偶尔产生的凝露已采取特殊措施。 c) 海拔：安装地点的海拔不超过2000m。 2. 安装 a) 与垂直面的安装倾斜度不超过5度； b) 应安装在无显著振动和冲击的地方。 3. 开孔尺寸：222mm×168 mm 4. 污染等级：污染等级3。 5. 防护等级防护等级为：IP20。 6 电气参数 A) 工作电压：AC 85~265V 50HZ / DC 110V~380V。 B) 电压回路功耗：≤12VA。 C) 介质强度：≥AC2000V。 D) 绝缘性能：≥100MΩ。 E) 抗电磁干扰性能：符合IEC255－22的标准规定。 F) 湿度测量范围：1~99%RH。 G) 温度测量范围：－50℃~120℃。 7 测量精度 A) 湿度测量：±3.0%RH。 B) 温度测量：±0.4℃。
题目：基于MCS-51单片机的智能控制开关的设计
目录 摘要…………………………………………………………………………………I Abstract………………………………………………………………………………II 1 绪论 (1) 2 设计原理和方法 (2) 2.1 系统的硬件构成及功能 (2) 2.2 AT89C51单片机及其引脚说明 (2) 2.3 键盘控制电路 (3) 2.4 实时显示电路 (3) 2.5 电源电路 (5) 2.6开关控制电路 (6) 3系统的设计 (7) 3.1 总电路设计 (7) 3.2 系统的软件设计 (7) 4 系统各模块的仿真 (8) 4.1 键盘控制模块仿真 (8) 4.2掉电储存电路的仿真 (8) 5 心得体会 (10) 参考文献 (11) 附录一 (12) 附录二 (13)
摘要 单片机发展到今天已经是一项很成熟的技术，使用单片机控制能实现长达几小时的定时操作，有较好的市场发展前景和技术应用价值。针对自动测控系统的要求，设计了一种基于MCS-51单片机控制的智能控制开关, 可以满足长时间无人值守的测控系统的要求。设计电路主要由单片机89C51控制电路、掉电存储电路、按键与LCD显示电路以及电源电路组成。系统能实现实时显示和定时控制显示、定时断电保护、准时对开关进行控制等的功能，是一款比较实用的智能开关。 关键词：智能控制；开关；单片机；定时
Abstract SCM has been developed to a very mature technology, using SCM to achieve up to a few hours of regular operation, there are good prospects for market development and technology application. The requirements for the automatic control system, designed based on MCS-51 MCU intelligent control switch, to meet long unattended measurement and control systems. Circuit design is composed of 89C51 control circuit, power-down memory circuit, buttons and LCD display circuit and power circuit. System that can display real-time display and timing control, timing power-off protection time of the switch control function, is a more practical intelligent switch. Key words: Intelligent Control; Switch; SCM; Timing
习题一 1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：CPU，接口电路及外部设备组成。 CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。 接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。 外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备 2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。 答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件 1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。 2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。 3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？ 4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？ 答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。 (2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。 (3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。 5，说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。 答：嵌入式计算机一般没有标准的硬件配置。嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器结构。软硬件协同设计采用统一的工具描述，可合理划分系统软硬件，分配系统功能，在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷，获取更优化的设计。嵌入式系统多为低功耗系统。简单地说，就是嵌入式系统和微型计算机的扩展标准不大一样。 6，PLC控制系统有什么特点？ 答：（1）可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，因而提高了系统的可靠性。 （2）编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因而编程容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专门知识，就可进行编程。 （3）组合灵活。由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。 （4）输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号，均有相应的模块可与工业现场的器件直接连接，并通过总线与CPU主板连接。
保定英瑞电气有限公司——————————————————————————— YRKG-200A开关柜智能操控装置 设计说明书 编制：工程部 审查：技术部 审定：保定英瑞电气有限公司 批准：蔡英军
系统概述： 1、简介： YRKG-200A型开关柜智能操控装置,是保定英瑞电气有限公司研制的新一代智能型高科技开关柜控制专利产品。全新概念的开关柜智能操控显示装置功能强大,用于6-35KV户内开关柜,适用于中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。它具有动态一次模拟图,带电显示及闭锁、温湿度控制、断路器分、合状态指示、储能指示、接地开关状态指示、小车位置指示、预分预合闪光报警指示、语音防误提示、远方/就地操作、远程通讯等功能。 2、系统组成： ·四排LED显示器： ·高性能中央处理器：十六位高性能的嵌入式处理器 ·大容量存贮器：64K BYTE 存储LCD字库及程序 ·键盘：设置、▲、▼、退出 ·内置A/D转换电路 ·双路通讯模块 ·电源转换模块 ·进口温湿度传感器 3、系统功能： 一、一次动态显示功能 1、手车试验位置显示: 绿色水平模拟条发光，显示断路器位于试验位置。 2、手车工作位置显示: 工作位置触点闭合时，红色垂直模拟条发光，显示断路器位 于工作位置。
3、手车工作位置与试验位置之间显示: 手车指示红绿灯同时闪烁。 4、手车不在开关柜里面显示: 手车指示红绿灯都不亮。 5、断路器分闸显示: 断路器分闸并且合闸回路完好时，绿色模拟条发光。 6、断路器合闸显示: 断路器合闸并且分闸回路完好时，红色模拟条发光。 7、接地刀合闸显示: 无源接点输入闭合，红色垂直模拟条发光，显示接地开关合 闸。 8、接地刀分闸显示: 无源接点输入断开，绿色垂直模拟条发光，显示接地开关分 闸。 9、弹簧已储能显示: 无源触点闭合，黄色指示灯发光，显示断路器已储能。 10、弹簧未储能显示: 弹簧储能指示灯不亮。 二、高压带电指示功能 1、LED启辉电压（kv）：额定相电压X0.15-0.65 2、闭锁启控电压（kv）：额定相电压X0.65 3、当三相同时不带电时，闭锁解除灯亮，启动电磁锁动作。 强制闭锁控制电源，交流或直流220V可保证闭锁装置可靠工作，运行中控制电源消失，闭锁接点不会误动作，闭锁装置仍然可靠 闭锁。 三、温湿度控制功能 可带1~2路温湿度传感器及加热器，可显示现场的温湿度数值，并且用户可以根据需要自行设置加热、除湿、排风的上下限。当环境湿度大于上限或其温度低于下限值时，启动加热，湿度小于下限值或温度大于上限值时，停止加热，当环境温度大于40 度时，加热无条件停止，防止过热损伤，当加热器断线时，断线报警灯亮。 四、智能防误语音提示功能
目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)
有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。
智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司
一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无
缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制
2015届课程论文《基于单片机的智能光控窗帘设计》 题目基于单片机的智能光控窗帘设计 学生姓名 学号 所属学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信15-1 授课教师 教师职称副教授
目录 1 引言 (1) 研究目的和意义 (1) 2课题的研究内容 (1) 2.1技术方案的选择 (2) 3 系统结构与工作原理 (2) 3.1系统结构 (2) 3.2工作原理 (3) 4 系统硬件设计 (3) 4.1整体设计模块 (3) 4.1.1单片机的复位、时钟电路 (3) 4.1.2光信号的模拟与判断 (4) 4.1.3 开关控制电路 (5) 4.1.4 指示灯电路 (6) 4.1.5 控制电动机正反转电路 (6) 4.2系统整体电路 (6) 5 软件设计 (7) 5.2程序流程图 (7) 6 系统的不足和改进 (11) 6.1系统的不足 (11) 6.2系统的改进 (11) 7.心得体会 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
基于单片机的智能光控开关设计 摘要 随着社会的不断进步，人们在智能化控制上的逐步认识和接受，并从多方面开始关注，尤其在生活方面做出了很多的努力。光照对人民生活是很重要的，人们可以根据光照的强弱选择对窗帘的开关。它不仅适用于人们生活的住宅区，而且适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所。因此智能开关，在现代化的生活中，将起到重要的作用。 为了能根据室外环境亮度实现窗帘自动拉合的设计需求，一种简单的通过光照强度来控制窗帘的开关的开闭合，从而达到开关的自动断开、闭合功能，其具有很强的适用性。提出了一种基于单片机控制的光控窗帘设计方案，并完成系统的软、硬件设计。该系统的硬件部分主要利用光敏传感器产生的信号作为单片机输入信号，软件部分采用C 语言进行编程，能够完成智能光控窗帘的自动拉合。同时，考虑到用户习惯和天气原因，本方案还设置了选择开关，用户在使用窗帘时可任意选择自动或手动控制方式。实际应用表明，该系统具有设计成本低、可靠性高的特点，达到了设计要求。 关键词：单片机光敏传感器直流电动机C语言智能光控窗帘 1 引言 随着生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适度的要求也越来越高，具有装饰、遮光并能进行自动开合的智能光控窗帘成为了现代家居生活的新宠。为了能根据室外环境亮度实现窗帘自动拉合的设计需求，本文提出了一种基于单片机控制的光控窗帘设计方案。 研究目的和意义 研究目的：通过这次的课题研究希望使自己在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的理论知识和技能运用到实际生活当中，这对提高自己的动手能力、创新意识，以及锻炼我们的思维活动是一个很大的帮助。同时，通过这次的研究希望提高自己对社会普通科学知识的了解；增强自身的只是见解和设计论文的方法。 研究意义：用光控制开关代替一般的开关，只有在光照达到一定强度时，才能使直流发动机开始工作，使得电路导通，而且发动机延迟一段时间就会自动断开，因此节电效率很高，全自动智能控制，接线简单，安装方便，是公共场所照明开关的理想选择。