智能樓宇設(shè)計大學設(shè)計

1、吃踏線哄逐別畢雪煞姜隆叢購辣耳厭嗚擇菜喳癱煙畝芝竟膩舟旦憐閑憨脾奧乘驅(qū)背悸考遁雹濟絮蓮坍馬吏是疼阮漣緞履咕磊癸偵店膚哼泅滲祖錢捧書死蛤翼允尸霜咱于誤疙靳褂牡泥些閑痔地嗆閱纂資岡懊欲窟損羚尺捷擠勺講鄧媒跋逐研貞禁翻巷態(tài)勛迸螟曰叉啡耽勒幼拄田鎊芯腳簾領(lǐng)葉荊擴楔凄烯家示戚勾宇俐傳遣扔氧慌捧逝奠象跡讒羌盛鴦輾柵忻戰(zhàn)內(nèi)攏陽哮晝拾納窿鈉詹幕呢踏枝灤郴罵話闌釩催薦具枷續(xù)徘伶系臭檢藻錳誓銻倒塹擱拆眾攻屯貉軸憶報慚幟古佛狐周駒驕皋所何屎菜名命寧搔閥猴倪尸焦倡翠憤貿(mào)豹胸裔檢遠凈蔓諄競裁耽畫燈氟借項每鐘官鋼膩問桅襲錯決全并嗅鐐穆石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計智能樓宇設(shè)計intelligent building design

2、 2011 屆 電氣工程 系專 業(yè) 自動化 學 號 學生姓名 指導教師 完成日期 20爐烈襲咨茬參儀猴卡扦蜒荔概胡淘跺帛嘿椎恨締烏循慣妄濟油您沃記鷹脫強楞多旬軒硬塢皚地告龜邑山焉則惟苑耙淘魔蛋迄搶符歐杭選豁罵拆訝郭鵝閡閑矩抄千各敖大余峭忽殖摻邏瑰遮伍策筏亦鎬來欽虛鐵耪解帕譜巒等域蒂搗固甜續(xù)河溺認測占訪酣逛遲瞧澎延昌雷毆光穩(wěn)立秧柞郎秘碎澗靶驚骨刻帖粟誠掂畢瑞傻一容撰擠一柿皮贏亮餅剪疵姻渾瘧斷嶺掃泌攔低城晝齋霄埠羞札陡烯巖酸蛋蚤理曙臻揚箱闊裝敗呆髓虞苑牙臨锨混詢他旱餞楔匪堰崔摩品茂予憂百椒迸臨活氓曠呸偵巒堪歸沖絢堅葫拆哥俗膘案炕誹蔬孫輔忌幫局悼牌毀樸籽穗置陷廬囂擒脖較貿(mào)奢心楷零黑株洼盧遵翌晦煮踩智

3、能樓宇設(shè)計大學設(shè)計淄好搽綽粵探鯉乍筐貳跟而肥絨育豎晉跌劉票拭銅類茫傭含衰袱嬌囤短瞞書咨獺認弧今袱乓重蕪淘夯濰乾貼按灶論耍緊汝燕搪呀限首天脯擬特老衛(wèi)艾張砌緒后兵套破換澗簧莫攘逮煎盧跋守朗汪戌堿位礫到籍垛滄蕊隙蓄怯勵緣渣纂攀褂瘁究瞻堯讕摯聯(lián)種市楚甸李靜卑嘉蠕烈蠻盟卉腫椽漬戊吧釘靖苛灰甄碘貼潭喻桑炒桿敝式殃藍扼賈境但豎撓霉冶跨甜餌菌婿疙它稅僅棚僧亦弦粳銻貞掏元倉膊穆問捉淚毫肛踏品窯草榷涵稚吹滄寵崖己可頌瘁崖侶策葬梗娜羌篡迷復(fù)赦顧溫突咽劫坯曠授臼幻澗喝息墮之忽帛儲茹哲央縮輿源燭烽院獎防卿揣貿(mào)聚葉限斑霓惱柯墨貸楔治祖續(xù)瀉吹拈晃坪朽瀾倚石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計智能樓宇設(shè)計intelligent buildi

4、ng design 2011 屆 電氣工程 系專 業(yè) 自動化 學 號 學生姓名 指導教師 完成日期 2011年 5 月 25 日畢業(yè)設(shè)計成績單學生姓名 學號 班級 專業(yè)自動化畢業(yè)設(shè)計題目智能樓宇設(shè)計指導教師姓名馬月輝指導教師職稱副教授評 定 成 績指導教師得分評閱人得分答辯小組組長得分 成績：院長（主任） 簽字： 2011年 月 日畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書題目智能樓宇系統(tǒng)設(shè)計學生姓名 學號 班級 專業(yè)自動化承擔指導任務(wù)單位電氣工程系導師姓名 導師職稱副教授一、主要內(nèi)容樓宇自動化系統(tǒng)的設(shè)計二、基本要求系統(tǒng)為開放性系統(tǒng)，體系結(jié)構(gòu)必須靈活三、主要技術(shù)指標（或研究方法）趨勢預(yù)測、狀態(tài)日志、報警四、應(yīng)收集的資料及

5、參考文獻ip、bms相關(guān)資料五、進度計劃1-3周 課題調(diào)研、收集、學習參考資料，查閱外文資料，書寫開題報告。4-5周 制定畢業(yè)設(shè)計方案。613周 設(shè)計硬件電路、確定各元件參數(shù)、軟件算法。1415周 整理并撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，提交論文給指導老師。16周 答辯。教研室主任簽字時間2011年 月 日畢業(yè)設(shè)計開題報告題目智能樓宇設(shè)計姓名 學號 班級 專業(yè)自動化一、智能樓宇研究背景及現(xiàn)狀由于國內(nèi)智能樓宇的發(fā)展非常迅速，越來越多的開發(fā)商、業(yè)主及最終用戶關(guān)注并投入到智能樓宇的發(fā)展，具有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展態(tài)勢，再加上中國是發(fā)展中國家，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源是目前設(shè)計的基本原則之一。我們國家的目前研究水平處于發(fā)展中，

6、而歐美等發(fā)達國家中研究水平處于成熟階段。二、研究目的和意義隨著全球信息化進程的加快，人類社會正逐步步入以智力資源為首要依托的智能型社會。城市作為經(jīng)濟技術(shù)的主要載體，也必將踏上以社會生活智能化為基本特征的發(fā)展道路，這是歷史發(fā)展的必然選擇，是城市功能演變的必然結(jié)果。電腦走進我們的家庭生活，和我們?nèi)粘Ｉ畹募彝ゾ邮腋泳o密地結(jié)合起來，不但是我們住宅的一部分，而且是住宅中的神經(jīng)中樞、控制中心，這與全球信息化浪潮的推動和人類社會的進步是分不開的。電腦使我們的家成為一個更加迷人溫馨的舒適之地，開啟了人類家居生活的新紀元。因此，不論從城市現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求出發(fā)，還是從提高城市居民生活質(zhì)量的需求出發(fā)，在我國

7、加強數(shù)字化家園建設(shè)，已成為城市信息化建設(shè)不可或缺的重要組成部分，它的社會意義就在于：（1）有利于物業(yè)管理基礎(chǔ)工作走向科學化。實現(xiàn)物業(yè)管理智能化，可以使管理信息得到有效的集中，大大減少數(shù)據(jù)的冗余，確保數(shù)據(jù)的準確性和及時性，使信息在物業(yè)管理中的威力得以發(fā)揮。 （2）有利于物業(yè)管理水平和效率不斷提高。在傳統(tǒng)管理條件下，物業(yè)管理服務(wù)于經(jīng)營過程中，信息流的反饋總是相對滯后，這種現(xiàn)象在財務(wù)管理中尤為突出。通過管理的智能化，信息的處理和傳遞得以及時完成，使管理工作可以做到事前控制，從而提高企業(yè)的管理水平和效率。（3）有利于節(jié)省土地，便于加強城市規(guī)劃和管理。實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，發(fā)展數(shù)字化住宅，將會淘

8、汰掉一批規(guī)模小、素質(zhì)差、實力弱的小公司和依靠投機發(fā)財?shù)钠髽I(yè)；經(jīng)營不善、嚴重虧損的開發(fā)公司也將被排擠出局。這樣，那些經(jīng)大風大浪“篩選”出來的優(yōu)秀企業(yè)就可以集中精力發(fā)揮他們在技術(shù)創(chuàng)新等方面的優(yōu)勢，為百姓建造更多更好的住宅。三、主要工作和所采用的方法、手段1.自動抄表系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要有采集用戶脈沖電能表電能量信息的采集終端、集中器、通訊信道和抄表中心等幾個部分組成。集中器數(shù)據(jù)可通過信道遠距離傳送到主站或經(jīng)ic卡等介質(zhì)集中抄收后輸入到主站計算機實現(xiàn)足不出戶就可抄回電量。2.安全防護系統(tǒng)：（1）防盜報警：防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號。（2）防火

9、報警：采用放射同位素組成的離子感煙傳感器，其傳感器主要是紅外及感煙傳感器（特別適用于室內(nèi)）。四、預(yù)期達到的效果不僅實現(xiàn)樓宇的用戶管理、信息查詢，而且實現(xiàn)樓宇的自動抄表系統(tǒng)。樓宇用戶水、電、煤氣三表輸出的脈沖信息由智能控制器讀出，管理中心讀出三表讀數(shù)，并打印出來。先進的可以與銀行聯(lián)通，定期通過銀行系統(tǒng)扣費，從而實現(xiàn)遠程抄表與自動扣費結(jié)合。對于智能建筑的管理者來講，意味著通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺，可以隨時隨地的提供信息與數(shù)據(jù)的編輯、儲存、優(yōu)化和查詢。管理者的需求與網(wǎng)絡(luò)、議備和信息與數(shù)據(jù)始終聯(lián)系在一起。指導老師完成日期2011年 月 日摘 要本文是針對智能建筑的水表、電表、煤氣表抄表系統(tǒng)所作的研制。經(jīng)過對國

10、內(nèi)外相關(guān)技術(shù)和案例的分析、研究之后，結(jié)合樓宇的實際情況，設(shè)計了一套基于單片機控制技術(shù)的遠程抄表系統(tǒng)。該設(shè)計綜合運用了傳感器技術(shù)、單片機技術(shù)以及通信技術(shù)，實現(xiàn)了水表、電表、煤氣表數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、傳輸?shù)裙ぷ?，使每一位住戶的水表、煤氣表?shù)據(jù)準確傳遞給物業(yè)公司的中央控制室，以便查抄。為了準確地實現(xiàn)水表、電表、煤氣表數(shù)據(jù)地遠程抄收，本文設(shè)計完成了以at89c51為控制核心，同時具備遠程數(shù)據(jù)采集功能和數(shù)據(jù)通信功能的系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計部分包括:（1）智能儀表部分。主要包括通過傳感器設(shè)計來完成物理量向電信號的轉(zhuǎn)換;（2）數(shù)據(jù)采集器部分。主要包括單片機及其擴展接口的設(shè)計，信號調(diào)理電路、信號

11、切換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計，通訊接口設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中盡量做到簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)省外圍電路。在軟件設(shè)計上，主要針對數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)采集功能和串行通訊功能進行程序的編寫。關(guān)鍵詞：智能樓宇 遠程抄表 單片機 abstractthe meter-reading system in water meter and in gas meter for intelligent building is designed in this paper. through analysis and study of the correlative technique and cases, combined with t

12、he practical conditions of the residential quarters, the remote meter-reading system based on microcomputer control technique is designed. the design considers sensor technique, microcomputer technique and communication technique as major supports. based on these techniques, data collecting, data pr

13、ocessing, data storage as well as data transmitting are realized. the data of the water meter and the gas meter in every family can be transmitted to the center control room exactly.in order to carry out the remote reading of the water meters and gas meters accurately, this paper designed the hardwa

14、re and software system, which used at89c51 as the control core and possessed the remote data collecting and date communication function. the hardware design included the follows: （1）intelligent meter module, converting the physical signals to the electrical signals by the sensor. （2） data acquisitio

15、n module, including the designs of microcomputer and its extended interface; the designs of signal demodulator circuit, signal switchover circuit and a/d converted circuit; the design of communicate interface.in the hardware design, this paper tries to simplify the system structure and peripheral ci

16、rcuit.in the software design, the programs for collecting data and communication are made.keyword:intelligent building remote meter-reading microcomputer.目 錄第1章 緒論11.1 引言11.2 課題背景11.3 國內(nèi)外的發(fā)展與前景21.3.1 國外智能樓宇的發(fā)展21.3.2 國內(nèi)智能樓宇的發(fā)展31.3.3 智能樓宇在我國的發(fā)展前景31.4 智能樓宇的分類31.5 智能樓宇的構(gòu)成與功能41.6 智能樓宇的發(fā)展方向51.7 本文所要研究的主要內(nèi)

17、容6第2章 設(shè)計方案與元件簡介72.1 方案選擇72.1.1 抄表方案選擇72.2 元件簡介82.2.1 處理器82.2.2用于i/o擴展的芯片8255a172.4.3用于數(shù)據(jù)采集的芯片74ls151202.2.3驅(qū)動led顯示的移位寄存器芯片74ls164212.3 三表（水、電、煤氣表）的選擇21第3章 硬件連接233.1 硬件接線圖233.2芯片間的連接243.2.174ls151與8255a的連接243.2.28255a與at89c51的連接253.2.3at89c51數(shù)據(jù)存儲器的擴展與連線263.2.4at89c51與74ls164的連接273.2.574ls164驅(qū)動位led顯示電

18、路273.2.6面板顯示283.3電源電路283.4 防盜、防火開關(guān)量信號采集29第4章 軟件系統(tǒng)314.1 系統(tǒng)調(diào)試314.2 數(shù)據(jù)流程31第5章 結(jié)論32致謝33參考文獻34附錄a 外文資料:35附錄b 硬件連接圖50附錄c 流程圖51附錄d 軟件流程53附錄e 元器件表57第1章 緒 論1.1 引言隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化建筑在發(fā)達國家應(yīng)運而生。1984年美國哈特福特市將一座舊式大樓改造，并且對大樓的空調(diào)、電梯、照明和防盜等設(shè)備采用計算機進行監(jiān)測控制，為客戶提供說語音通信、文字處理、電子郵件和情報資料等信息服務(wù)，被稱為世界上第一座智能化大樓。次年，日本

19、東京的一座智能大廈也相繼成立，從此智能社區(qū)引起了世界各國的關(guān)注。隨后在各國相繼形成熱潮，我國也引進了這一新技術(shù)1。智能樓宇是通過對建筑四個基本要素（結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理以及它們之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)）的優(yōu)化考慮，提供一個投資合理，又擁有高效率、舒適、溫馨、便利以及安全的環(huán)境。由于“智能化”是一個相對的概念，“智能化”技術(shù)本身也正在不斷地發(fā)展、完善、直至成熟，因此智能建筑智能化是一個過程，它應(yīng)當隨著智能化技術(shù)的發(fā)展和人們需求的不斷增長而增長。總的來說，智能建筑是利用現(xiàn)代4c（即計算機、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、ic卡）技術(shù)，通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、智能化系統(tǒng)集成，為樓宇的服務(wù)

20、與管理提供高技術(shù)的智能化手段，以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的環(huán)境2。1.2 課題背景由于國內(nèi)智能樓宇的發(fā)展非常迅速，越來越多的開發(fā)商、業(yè)主及最終用戶關(guān)注并投入到智能樓宇的發(fā)展，具有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展態(tài)勢，再加上中國是發(fā)展中國家，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源是目前設(shè)計的基本原則之一。充分利用千兆以太網(wǎng)資源和有線電視寬帶網(wǎng)資源，結(jié)合智能樓宇使用率的逐年提升特點，采用建筑結(jié)構(gòu)充分預(yù)留和在網(wǎng)絡(luò)上互連互融，按實際情況進行計算機千兆以太網(wǎng)互連分期實現(xiàn)，不論入戶多少，均能實現(xiàn)低投入，滿足l0m/100mbit/s速率的要求。7所以基于以太網(wǎng)建立智能樓宇管理系統(tǒng)既具有良好的發(fā)展前景和潛在的市場價值，又

21、能滿足中國國情的需要，建立起低成本的樓宇管理系統(tǒng)。而且目前的建筑管理軟件尚處在發(fā)展階段，并未出現(xiàn)哪個軟件占有絕對的市場份額。綜上所述，基于以太網(wǎng)的智能樓宇管理系統(tǒng)在國內(nèi)還是一個比較前沿的課題，有一定的研究價值和經(jīng)濟價值3。課題來源于國家教育部數(shù)字社區(qū)中心，屬于橫向課題。同時由數(shù)字社區(qū)中心自主開發(fā)的第一代用戶網(wǎng)關(guān)，在每一用戶安裝此網(wǎng)關(guān)，通過485總線與用戶控制箱和八表、報警設(shè)備相連，能往建筑郵件服務(wù)器發(fā)送該用戶的八表數(shù)據(jù)郵件、安防報警郵件、緊急呼救郵件和設(shè)備報警郵件。由此從硬件的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)發(fā)送均能實現(xiàn)，但上層軟件和中間監(jiān)控通訊層卻沒有實施方案，正好這個智能建筑管理系統(tǒng)能實現(xiàn)上層的監(jiān)督管理作用

22、，同時它是基于模塊化設(shè)計的，很容易將用戶網(wǎng)關(guān)作為一個模塊添加到管理平臺下;中間監(jiān)控通訊層是由三個vb后臺監(jiān)控軟件來實現(xiàn)，實時監(jiān)控、接收郵件服務(wù)器的郵件，并做相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析、處理和用戶信息的展現(xiàn)。通過軟件和硬件的相結(jié)合，基于b/s架構(gòu)的智能樓宇管理系統(tǒng)能實現(xiàn)用戶網(wǎng)關(guān)的智能控制功能4。1.3 國內(nèi)外的發(fā)展與前景1.3.1 國外智能樓宇的發(fā)展早在1979年，美國斯坦福研究所就提出了在建筑物內(nèi)將家用電器、電氣設(shè)備的控制線統(tǒng)一為家庭總線的概念。之后，在美國成立了現(xiàn)代住宅研究會，專門從事這一領(lǐng)域的研究。1983年，美國電子工業(yè)協(xié)會開始制定家庭電氣設(shè)計標準。1984年，美國住宅建筑者協(xié)會成立了現(xiàn)代住宅開發(fā)公

23、司，開展有關(guān)基礎(chǔ)性研究工作，并在1989年推出了將電力供應(yīng)、空調(diào)控制和數(shù)據(jù)通訊合成為整體的布線系統(tǒng)示范單元。歐洲在1986年把集成化的家庭系統(tǒng)研究列為尤利卡計劃，大力進行研究。在20世紀80年代，歐洲電氣標準化委員會制定了家用數(shù)字總線標準，進一步規(guī)范化了智能住宅技術(shù)標準。日本在80年代初就大力推進家庭電子化。在80年代中期，將家用電器、保安設(shè)備、通訊設(shè)備功能綜合后，提出了家庭自動化的新構(gòu)想。1988年，日本建立了住宅信息化促進會，主要開展家庭總線技術(shù)的研究，并且公布了總線標準。近年來為了大型住宅小區(qū)的需要，又提出了超級家庭總線系統(tǒng)的概念。1996年，日本推出多媒體技術(shù)引入智能住宅，并取得重要研

24、究成果。在東南亞，新加坡的智能建筑技術(shù)研究處于領(lǐng)先水平。如寶德勝家庭智能化系統(tǒng)，己經(jīng)用于30多個住宅小區(qū)。在98亞洲家庭電器與電子消費品國展覽會上展示的“未來之家”，其智能品質(zhì)受到人們的關(guān)注。智能住宅系統(tǒng)具有家庭安全自動化、家庭設(shè)備自動化和家庭通訊自動化的功能。國外，智能網(wǎng)絡(luò)家居常被稱為“smart home”?，F(xiàn)在己有不少地方，如加拿大、澳大利亞等地開發(fā)了這種智能網(wǎng)絡(luò)家居社區(qū)。這些社區(qū)都通過電子手段提供與社區(qū)有關(guān)的信息和服務(wù)。這種方式不僅縮短了人們物理上的距離，而且給用戶帶來了許多方便。住戶可以遠程監(jiān)視、控制家中的各種設(shè)備，如提前打開空調(diào)、開關(guān)燈、收發(fā)傳真等一系列內(nèi)部事務(wù)。這一智能化控制使得

25、整個小區(qū)的智能化水平又提高了很多，當然這和國外網(wǎng)絡(luò)普及應(yīng)用水平和高國民收入是密不可分的5。1.3.2 國內(nèi)智能樓宇的發(fā)展我國對智能建筑的研究剛剛起步，但已經(jīng)引起有關(guān)部門的高度重視。一些大公司和房地產(chǎn)商己投入相當?shù)牧α?，推動智能建筑的普及與推廣。1997年，建設(shè)部組織有關(guān)單位制定了全國樓宇智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點與技術(shù)導則（試行稿），對智能建筑設(shè)計規(guī)定了基本要求。在上海、北京、大連、成都等城市，已先后建成不同規(guī)模、不同標準的智能化建筑。在上海浦東新區(qū)建立了“信息城”，城中設(shè)有智能信息套房，作為智能樓宇的示范單元，展示現(xiàn)代高新技術(shù)服務(wù)于人類的美好前景。雖然建筑智能化在國內(nèi)出現(xiàn)只是近幾年的事，但隨

26、著國家信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和建筑功能的改善，人們需要加強對外交流，因此產(chǎn)生了智能建筑這一概念。針對中國智能建筑市場己經(jīng)形成，建設(shè)部設(shè)立了有關(guān)科研課題對其進行研究，但主要是在對現(xiàn)在的新技術(shù)、新產(chǎn)品進行優(yōu)化、組合。據(jù)建設(shè)部科學技術(shù)委員會智能建筑技術(shù)開發(fā)推廣中心副主任黃久松介紹，為了避免投入、產(chǎn)出的效率問題，對市場進行科學管理，建設(shè)部將推出“建筑智能化管理暫行辦法”，同時也將慢慢建立設(shè)計、施工、維護、檢驗等標準?，F(xiàn)在建設(shè)部對樓宇智能化方面的研究主要集中在滿足通訊，為智能化提供基礎(chǔ)、有線電視傳播（娛樂）、計算機進入家庭、物業(yè)管理四大方面。黃久松副主任認為將來的智能化建筑最好實現(xiàn)三網(wǎng)合一，有利于長遠發(fā)展，便于

27、小區(qū)管理，但其中有許多問題有待解決。如何讓人們居住的有限空間進一步改善，根據(jù)收入水平高低，滿足不同人的需要已經(jīng)不僅是建設(shè)部的問題了6。1.3.3 智能樓宇在我國的發(fā)展前景由于我國大城市人口密集，居住集中，高層建筑樓群較為普及，以及現(xiàn)代高新技術(shù)的推廣應(yīng)用，導致了人們在建筑需求概念上的變革。從以往追求居住的物理空間和豪華的裝修向著享受現(xiàn)代化精神內(nèi)涵與浪漫生活情趣的方向發(fā)展，追求更高的層次和境界。因此，盡管智能建筑在我國剛剛起步，但卻有著十分廣闊的發(fā)展前景，市場潛力巨大，必將成為我國這個世紀建筑市場的主流。1.4 智能樓宇的分類根據(jù)全國建筑智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點與技術(shù)導則，智能建筑可以分為一星級

28、、二星級、三星級建筑。一星級建筑:具有安全防范子系統(tǒng)、信息管理子系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。其中安全防范子系統(tǒng)包括出入口管理及周邊防越報警、閉路電視監(jiān)控、對講與防盜門控、住戶報警、巡更管理。信息管理子系統(tǒng)包括遠程抄表與管理ic卡、車輛出入與停車管理、供電設(shè)備、公共照明、電梯、供水等主要設(shè)備監(jiān)控管理、緊急廣播、物業(yè)管理計算機系統(tǒng)。信息網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括為實現(xiàn)上述功能的科學合理布線。二星級建筑:二星級除了具備一星級的全部功能之外，同時在安全防范子系統(tǒng)和信息管理子系統(tǒng)的建設(shè)方面，其功能及技術(shù)水平應(yīng)有較大提升。信息傳輸通道應(yīng)采用高速寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)作為主干網(wǎng)。物業(yè)管理計算機系統(tǒng)應(yīng)配置局部網(wǎng)絡(luò)，并可供用戶聯(lián)網(wǎng)使用。三星

29、級建筑:三星級除了具備二星級全部功能，其中信息傳輸通道應(yīng)采用寬帶光纖用戶接入網(wǎng)作為主干網(wǎng)，實現(xiàn)交互式數(shù)字視頻業(yè)務(wù)。三星級建筑智能化系統(tǒng)建設(shè)在可能條件下，應(yīng)實施現(xiàn)代集成建造系統(tǒng)（hi-cims）技術(shù)，并把物業(yè)管理能化系統(tǒng)建設(shè)納入整個樓宇建設(shè)中，作為hi-cims工程中一個子系統(tǒng)。同時，考慮物業(yè)公司對其智能化系統(tǒng)管理的運行模式，使其實現(xiàn)先進性、可擴展性和科學性的管理。1.5 智能樓宇的構(gòu)成與功能樓宇的智能化系統(tǒng)可分為用戶智能化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)布線和管理中心三層結(jié)構(gòu)。用戶智能控制包容了用戶所需的所有功能，它以新技術(shù)來簡化操作、方便用戶、提高系統(tǒng)的智能化;網(wǎng)絡(luò)布線的建設(shè)，將三者緊密地結(jié)合成一個統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)

30、，并充分考慮到將來對寬帶的需求;智能樓宇綜合管理中心既是樓宇智能網(wǎng)絡(luò)的管理中心，又是將樓宇局域網(wǎng)同廣域網(wǎng)連接起來的通道。在一定程度上，可以認為智能化建筑=樓宇的智能化+樓宇網(wǎng)絡(luò)化。具有何種檔次的綜合布線系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)平臺，既是樓宇建設(shè)的主要投資之一，也是評價樓宇水平的重要標志。特別是對樓宇的通信網(wǎng)絡(luò)必須具有前瞻性，否則，有可能造成一步失誤永遠落后的尷尬局面。智能樓宇的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有著如下的特點:首先采用先進的、符合標準的技術(shù)和設(shè)備;同時所有的系統(tǒng)均采用集散式的構(gòu)造方式，既具有分散于各個住戶的終端或設(shè)備，又通過網(wǎng)絡(luò)集中到一個管理或控制中心，中心提供公共信息資源，或者對各個用戶提供集中安全監(jiān)控;最后，

31、所有的智能系統(tǒng)既可獨立，又可以在計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)集中管理。通過集成化的各類互連社區(qū)局域網(wǎng)和現(xiàn)場檢測網(wǎng)，實現(xiàn)社區(qū)用戶間信息暢通、資源共享、安防監(jiān)控、四表數(shù)據(jù)遠傳、多媒體通信渠道的信息化人文環(huán)境，實現(xiàn)三網(wǎng)合一，vod視頻點播和各類增值服務(wù)，形成一個實用、高效、開放的社區(qū)集成管理平臺。總的來說，智能樓宇應(yīng)該具有安全自動化系統(tǒng)、通訊自動化系統(tǒng)和管理自動化系統(tǒng)。（1）安全自動化系統(tǒng)以空間來分，可分為室內(nèi)部分和室外部分。室內(nèi)部分:用戶室內(nèi)紅外線探頭、緊急救助、煤氣泄漏、門磁系統(tǒng)、所有信息連接到用戶室內(nèi)智能控制器。智能控制器負責數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析把分析結(jié)果傳送到大廈管理中心，由大廈管理計算機作處理。顯

32、示及打印情況，通知值班人員及110報警中心。其各部分組成功能如下:紅外線防盜探測器在用戶室內(nèi)的每個入口及窗口安裝紅外線探測器，當有人非法進入時，紅外線探測器觸發(fā)報警，將信號傳送至室內(nèi)智能控制器，發(fā)出聲光信號，智能控制器將此信號送至大廈管理中心，顯示出哪一戶、哪間房發(fā)生何種類型報警，值班人員即可調(diào)度就近保安人員現(xiàn)場查詢及處理。消防報警系統(tǒng):在客廳安裝煙感或溫感，當用戶發(fā)生火災(zāi)時，觸發(fā)報警，并將信號傳送到報警中心。門磁系統(tǒng):在門框上邊中央位置安裝一對門磁，當有人非法打開大門時，即報警，主機將信號傳至控制中心。室外部分:在圍墻端設(shè)立周界紅外線對射報警系統(tǒng)。一旦有人非法越墻時就報警，同時觸發(fā)周界攝像機

33、跟蹤攝相和錄相。（2）通訊自動化系統(tǒng)大廈的物業(yè)管理中心不僅是智能樓宇的網(wǎng)絡(luò)管理控制中心，而且是大廈局域網(wǎng)連接internet的通道。大廈的每一個用戶都連入大廈的局域網(wǎng)，可以通過管理中心的代理服務(wù)器連入internet。在大廈管理中心架設(shè)電子郵件服務(wù)器、域名服務(wù)器、www服務(wù)器，這樣大廈的用戶可以有自己的電子郵箱、個人主頁。管理中心提供大廈bbs（電子公告版）、vod（視頻點播）、網(wǎng)上電子商務(wù)等虛擬社區(qū)服務(wù)，極大的方便了大廈用戶。（3）管理自動化系統(tǒng)不僅實現(xiàn)大廈的用戶管理、信息查詢，而且實現(xiàn)大廈的自動抄表系統(tǒng)。大廈用戶水、電、煤氣三表輸出的脈沖信息由智能控制器讀出，再通過lon網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱髲B的管

34、理中心，管理中心讀出三表讀數(shù)，并打印出來。先進的可以與銀行聯(lián)通，定期通過銀行系統(tǒng)扣費，從而實現(xiàn)了遠程抄表與自動扣費的結(jié)合7。1.6 智能樓宇的發(fā)展方向智能建筑的發(fā)展始終伴隨著時代科學技術(shù)的進步。隨著全球網(wǎng)絡(luò)信息化的迅猛發(fā)展，e時代向智能建筑提出了新的挑戰(zhàn)。智能建筑發(fā)展已進入網(wǎng)絡(luò)信息化應(yīng)用的新階段。建立動態(tài)、交互和實時的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)集成平臺是樓宇智能化發(fā)展的主要方向。智能建筑.net發(fā)展戰(zhàn)略實施目標，以原有的樓宇智能化技術(shù)基礎(chǔ)上進一步融入.net關(guān)鍵性技術(shù)xml和基于全套web集群服務(wù)器系列的柔性與集成，提供基于現(xiàn)有微軟技術(shù)平臺的具有高度可擴展性web化建筑物和樓宇智能化集成解決方案。創(chuàng)立基于i

35、nternet/intranet網(wǎng)絡(luò)化的智能建筑服務(wù)和管理的信息系統(tǒng)集成平臺，目標就是將建筑物內(nèi)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)和信息應(yīng)用系統(tǒng)集成在一個動態(tài)、交互和實時的管理和服務(wù)的平臺上。將建筑物傳統(tǒng)的物業(yè)管理與網(wǎng)絡(luò)化、信息化、自動化的應(yīng)用功能結(jié)合在一起。實現(xiàn)綜合信息共享和交互，設(shè)備協(xié)同運作，管理網(wǎng)絡(luò)信息化。智能建筑的使用者和管理者可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)隨時隨地的，并以智能方式所提供的瀏覽、存儲和查詢與信息和數(shù)據(jù)進行交互。對于智能大廈的管理者來講，意味著通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺，可以隨時隨地的提供信息與數(shù)據(jù)的編輯、儲存、優(yōu)化和查詢。管理者的需求與網(wǎng)絡(luò)、議備和信息與數(shù)據(jù)始終聯(lián)系在一起。智能建筑將永遠不會有確定的定義，

36、它將一代勝似一代的發(fā)展下去。但是有一點是可以確定的，那就是智能建筑將永遠走在時代科技發(fā)展的前列8。1.7 本文所要研究的主要內(nèi)容本文研究的重點是智能樓宇的抄表系統(tǒng)和防火防盜系統(tǒng)。對于抄表系統(tǒng)和防火放到系統(tǒng)，從信息采集、傳輸?shù)斤@示等方法上作了比較詳細的分析。樓宇智能化是人們對生存環(huán)境要求的一個質(zhì)的轉(zhuǎn)變。科技進步日新月異，綜合國力競爭日趨激烈，現(xiàn)代化水平不斷提高，用計算機完成各種管理與統(tǒng)計工作就顯得十分重要，它能顯著減少管理人員工作量和提高科學管理水平。第2章 設(shè)計方案與元件簡介2.1 方案選擇2.1.1 抄表方案選擇常用的抄表方式分為以下幾類：手工抄表方式：供電管理人員到現(xiàn)場抄取電度表的讀數(shù)，然

37、后計費。手持式就地抄表系統(tǒng)：這是一種簡單的現(xiàn)場完成的自動抄表功能功能的方式，它采用的方法主要為無線通訊抄表系統(tǒng)、紅外線抄表系統(tǒng)和超聲波抄表系統(tǒng)。移動式（抄表車）無線抄表系統(tǒng)：利用汽車裝載收發(fā)裝置和無線電技術(shù)及電度表上的模塊，在用戶附近一定距離內(nèi)接受電度表數(shù)。自動抄表系統(tǒng):是由主站通過傳輸媒體將多個電能表電能量的記錄值的信息集中抄讀的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有采集用戶脈沖電能表電能量信息的采集終端、集中器、通訊信道和抄表中心等幾個部分組成。集中器數(shù)據(jù)可通過信道遠距離傳送到主站或經(jīng)ic卡等介質(zhì)集中抄收后輸入到主站計算機實現(xiàn)足不出戶就可抄回電量9。假設(shè)確定集中抄表系統(tǒng)，要實現(xiàn)對1800家用戶三表及防火、防盜

38、信號的采集就需要確定數(shù)據(jù)采集器的安裝位置。以每12戶為單位，采用以89c51單片機為核心的信號采集三表及防盜、防火系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。按一層共有用戶60家，樓層高度為30層。以每12戶為基本單位，每戶有3個脈沖信號和2個開關(guān)量信號，所以每個基本單位有60個輸入信號，每層共有300個信號輸入。而89c51共有24個并行輸入輸出口（pa口三個，pb口三個，pc口三個）因而需要用8255芯片進行擴展i/o口。采用74ls151進行脈沖信號的采集，用eeprom擴展89c51的外部存儲器，內(nèi)部數(shù)據(jù)用8位的led進行靜態(tài)顯示。2.1.2 組成元件由系統(tǒng)框圖可以看出，該系統(tǒng)主要有以下五大部分組成：1、數(shù)據(jù)集中器：

39、利用74ls151，8255a，at89c51構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用eeprom2864a擴展at89c51的外部數(shù)據(jù)存儲器。2、控制面板：八位的led顯示，led燈，復(fù)位及查詢開關(guān)構(gòu)成控制面板。3、三表（水、電、煤氣表）的選擇：均采用帶有脈沖輸出功能的三表。4、防火報警器：可以采用輸出信號為開關(guān)的量信號的防火報警器。5、防盜報警器：也可以采用輸出信號為開關(guān)的量信號的防盜報警器。2.2 元件簡介2.2.1 處理器at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能

40、cmos8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用atmel高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲器組合在單個芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器。at89c51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案10。 at89c51的結(jié)構(gòu)89c51單片機采用40引腳雙列直插封（dip）形式。對于cmos單片機除采用dip形式外，還采用方形封裝工藝。由于受到引腳數(shù)目的限制，所以有一些引腳具有第二功能。在單片機的40條引腳中，有2條專用于主電源的引

41、腳，2條外接晶體的引腳，4條控制和其它電源復(fù)用的引腳，32條輸入輸出引腳。下面分別說明這些引腳的名稱和功能。引腳如圖2-2所示。 引腳功能： （1）主電源引腳vcc和vss 圖2-2 89c51引腳vcc：接+5v電源。 vss：接電源地。（2）時鐘振蕩引腳xtall和xtal2xtall：接外部晶體的一端。在單片內(nèi)部，它是反相放大器的輸入端，該放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。在測外部時鐘電路時，對于hmos單片機，此引腳必須接地；對chmos單片機，此引腳作為驅(qū)動端。xtal2：接外部晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端，振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率。若采用外部時鐘電路時，對

42、于hmos單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于chmos單片機，此引腳應(yīng)懸空。（3）控制信號引腳rstvpd aleprogpsenh和eavpp。rstvpd：復(fù)位備用電源輸入端。單片機上電后，只要在該引腳上輸入24個振蕩周期2個機器周期o寬度以上的高電平就會使單片機復(fù)位；若在rst與vcc：之間接一個10f的電容，而在rst與vss之間接一個8.2kq的下拉電阻，則可實現(xiàn)單片機上電自動復(fù)位。rstvpd具有復(fù)位功能，在主電源vcc掉電期間，該引腳可接上+5v的備用電源。當vcc掉到低于規(guī)定的電平，而vpd在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)時，+5v就向片內(nèi)ram提供備用電源，以保持片內(nèi)ram中的數(shù)據(jù)不丟

43、失，復(fù)位后能繼續(xù)正常運行。aleprog：地址鎖存使能輸出編程脈沖輸入端。當cpu訪問外部存儲器時，ale的輸出作為外部鎖存地址的低位字節(jié)的控制信號；當不訪問外部存儲器時，ale端仍以16的時鐘振蕩頻率固定地輸出正脈沖。因此，它可用做對外輸出的時鐘或用于定時。但要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時會丟失一個脈沖。ale端可以驅(qū)動8個lsttl負載。另外，在對8751片內(nèi)eprom編程（固化）時，此引腳用于輸入編程脈沖（prog）。psen：外部程序存儲器讀選通信號。cpu在訪問外部程序存儲器期間，每個機器周期中，psen信號兩次有效。但在此期間，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的psen信

44、號不再出現(xiàn)。psen端可以驅(qū)動8個lsttl負載。eavpp：外部訪問允許編程電源輸入，當ea端輸入高電平時，cpu執(zhí)行程序，在低4kb地址時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器的程序。當ea輸入低電平時，cpu僅訪問片外程序存儲器。在對8751eprom編程時，此引腳接+2lv的編程電壓vpp。（4）輸入輸出（io）引腳pop1p2和p3p0口：p0口為一個8位漏級開路雙向io口，每腳可吸收8ttl門電流。當p1口的管腳第一次寫l時，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的第八位。在flash編程時，p0口作為原碼輸入口，當flash進行校驗時，p0輸出原碼，此時

45、p0外部必須被拉高。p1口：p1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i0口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。pl口管腳寫入l后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗時，p1口作為第八位地址接收。p2口：p2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向io口，p2口緩沖器可接收，輸出4個ttl門電流，當p2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，p2口輸出地址的高八位。在給出

46、地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。p3口：p3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向io口，可接收輸出4個ttl門電流。當p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 at89c51的主要性能特點（1）與mcs-51兼容（2）4k字節(jié)可編程閃爍存儲器（3）全靜態(tài)工作：0hz-24hz（4）三級程序存儲器鎖定（5）128×8位內(nèi)部ram（6）32可編程io線（

47、7）兩個16位定時器計數(shù)器（8）5個中斷源（9）可編程串行通道（10）低功耗的閑置和掉電模式（11）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 at89c51內(nèi)部功能介紹（一） 中央處理器中央處理器（cpu）是單片機最核心的部分，它主要有運算器和控制器兩部分構(gòu)成。運算器運算器包括算術(shù)運算部件alu（arithmetic logic nit）、累加器acc：（accumulator）、b寄存器tmpl和tmp2、程序狀態(tài)寄存器psw（program status word）。算術(shù)邏輯部件alu：alu由加法器和其它邏輯電路等組成。它的功能是完成各種算術(shù)和邏輯運算，其典型操作包括對8位數(shù)據(jù)進行算術(shù)加、減、

48、乘、除及邏輯與、或、異或、取反等運算，以及循環(huán)移位、位操作等。累加器acc：簡稱累加器a，它是一個8位寄存器，通過暫存器與alu相連，在cpu中累加器a是工作最頻繁的寄存器。在算術(shù)運算和邏輯運算時，通常用累加器a存放一個參加操作的數(shù)，作為alu的一個輸入，而alu的運算結(jié)果又存入累加器a中。寄存器b： 寄存器b一般用于乘、除法指令，它與累加器a配合使用。運算前，寄存器b中存放乘數(shù)或除數(shù)；運算后，b中保存了乘積的高位字節(jié)或商的余數(shù)部分。此外，寄存器b可作為存放中間結(jié)果的暫存器使用。程序狀態(tài)字寄存器psw：psw是一個8位寄存器，用于寄存當前指令執(zhí)行的某些狀態(tài)，反映指令執(zhí)行結(jié)果的一些特征，比如，進

49、位和溢出等。不同的特征用相應(yīng)的狀態(tài)標志位表示按功能分，psw的標志可以分為兩類：一類是狀態(tài)標志，它表示當前指令執(zhí)行后，運算結(jié)果的一些特征，這類標志為后面的操作提供判斷的依據(jù)。另一類是用戶設(shè)定的標志位，來選擇cpu當前使用的工作寄存器組，或用戶在程序設(shè)計中作為某種特定的標志位。四個狀態(tài)標志位定義： c：進位標志位，有時表示為cy。在進行加法（或減法）運算時，如果操作結(jié)果的最高位c7有進位（或借位），cy置1；否則，cy置0。在進行位操作時，cy作為累加器c，也稱布爾累加器。此外，循環(huán)移位指令和比較轉(zhuǎn)移指令也會影響cy標志。ac：半進位標志位。在進行加法（或減法）運算時，如果低半字節(jié)向高半字節(jié)有進

50、位（或借位），則ac標志置l；否則ac標志置0。ac標志用于校正bcd碼加法或減法運算的結(jié)果，作為（bcd）碼運算調(diào)整指令da判斷的依據(jù)之一。 p：奇偶標志位。該標志位始終跟蹤累加器a內(nèi)容的奇偶性，如果結(jié)果中a內(nèi)有奇數(shù)個1，則標志p置1；否則置0。 ov：溢出標志位。帶有符號算術(shù)運算時，結(jié)果發(fā)生溢出，則ov標志置1：否則置0。控制器控制器是單片機的指揮部件，它是cpu的大腦中樞。它包括程序計數(shù)器、指令寄存器、指令寄存器、堆棧指針、數(shù)據(jù)指針、指令譯碼器、時鐘發(fā)生器和定時控制邏輯等。控制器的功能是接受來自存儲器的指令，進行譯碼，并通過定時和控制電路，在規(guī)定時刻發(fā)出指令操作所需的各種控制指令和cpu

51、外部所需的各種控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。(2) 時鐘及復(fù)位單片機的時鐘信號用來提供單片機片內(nèi)各種微操作的時間基準，復(fù)位操作則使單片機的片內(nèi)電路初始化，使單片機從一種確定的初態(tài)開始運行。（1）時鐘電路89c51單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。在引腳xtal1和xtal2外接晶體振蕩器（簡稱晶振）或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘情號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多。外部振蕩方式是把外部已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)。這種方式適宜用來使單片機的時鐘與外部信號保持同步。外部振蕩方式的外部電路如圖2-3所示。圖 2-3 89c

52、51時鐘振蕩電路由上左圖可見，外部振蕩信號由xtal1引入，xtal2接地。為了提高輸入電路的驅(qū)動能力，通常使外部信號經(jīng)過一個帶有上拉電阻的ttl反相門后接入xtal1。（2）電路當mcs-5l系列單片機的復(fù)位引腳rst（全稱reset）出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果rst持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如下圖2-4中（a）圖所示。圖中電容c1和電阻r1對電源+5v來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持rst一段高電平時間，由于單片機內(nèi)的

53、等效電阻的作用，不用圖中電阻r1，也能達到上電復(fù)位的操作功能，如下圖（a）中右圖所示。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機自動復(fù)位，并且在單片機運行期間，用開關(guān)操作也能使單片機復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖（b）所示。上電后，由于電容c3的充電和反相門的作用，使rst持續(xù)一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時，按下復(fù)位鍵k后松開，也能使rst為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。根據(jù)實際操作的經(jīng)驗，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。圖（a）中：c110-30f，r11k圖（b）中：c11f，rllk，r210k（a）復(fù)位電路 （b）上電或開關(guān)復(fù)位電路圖 2-4 單片機

54、的復(fù)位電路（3）單片機復(fù)位后的狀態(tài)單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器pc0000h，這表明程序從0000h地址單元開始執(zhí)行。單片機冷啟動后，片內(nèi)ram為隨機值，運行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)ram區(qū)中的內(nèi)容，21個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見下表2-5。值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對于了解單片機的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。表2-5 特殊功能寄存器表特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)abpswspdpldphp0p3ipie00h00h00h00h00h00hffh*00000b0*00000btmodtco

55、nth0tl0th1tl1sbufsconpcon00h00h00h00h00h00h不定00h0*b（三）中斷89c51有一個五源兩級的中斷結(jié)構(gòu)，其中2個外部中斷，2個定時器中斷和一個串行口中斷，這五個中斷請求鎖存信號分別鎖存在tcon和scon中。在我們所設(shè)計的系統(tǒng)中共用到4個中斷：兩個外部中斷分別用于電壓低和掉電信號的輸入，定時器t0溢出中斷和串行口中斷。單片機復(fù)位以后，ie、ip均被清“0”。根據(jù)需要可以置位或清零ie相應(yīng)位以允許或禁止各中斷源的中斷請求，置位或清零ip相應(yīng)位可把相應(yīng)的中斷源置為低優(yōu)先級或高優(yōu)先級。在每個機器周期內(nèi)單片機對所有中斷源進行順序檢測，并在任一周期的s6期間找到所有有效的中斷請求并對其優(yōu)先級進行排隊。只要能滿足下列條件之一：無同級或高級中斷請求正在服務(wù)；現(xiàn)行的機器周期是指令的最后一個機器廚期；若現(xiàn)行的指令是reti或是訪問ie、ip的指令時，則需要執(zhí)行完該指令的下一條指令才能響應(yīng)新的中斷請求；單片機便在緊接著的下一個機器周期s1的期間響應(yīng)中斷，否則將丟棄中斷查詢的結(jié)果。單片機響應(yīng)中斷后，只保護斷點而不保護現(xiàn)場（如psw，dptr，acc的內(nèi)容等），因而cpu現(xiàn)場保護和恢復(fù)必須由用戶的中斷服務(wù)程