室內(nèi)無人自動斷電節(jié)能器

室內(nèi)無人自動斷電節(jié)能器目錄1.概述 11.1引言 11.2課題研究的背景及意義 11.3課題主要研究的內(nèi)容 22.節(jié)能器系統(tǒng)的整體設計 22.1系統(tǒng)總框圖 22.2系統(tǒng)設計要求 33.系統(tǒng)的硬件設計 43.1主控制端硬件設計 43.2感知端結構框圖 43.3單片機選型與最小系統(tǒng)設計 43.4數(shù)據(jù)傳輸設計 103.5傳感器選型設計 133.6抗干擾設計 153.7斷電延時與通訊指示設計 164系統(tǒng)程序設計 164.1主控制端程序設計 164.2感知端程序設計 175全文總結 18致謝 19參考文獻 20附錄 21附錄1主控制端硬件原理圖 21附錄2感知端硬件原理圖 21附錄3.軟件核心源代碼 221.概述1.1引言在我們生活的信息化時代，科技的不斷進步，各行各業(yè)的各類辦公室也配置現(xiàn)代化的各類大功率電器設備，比如電腦及周邊設備，熱水器，空調(diào)，電暖等；在實際辦公當中，發(fā)現(xiàn)下班后有很多辦公室里的熱水器24小時服務，很多辦公室工作人員下班時并沒有及時關閉電腦及其周邊設備，空調(diào)，電暖常開的例子也司空見慣，由此浪費了很多的電能。天水師范學院很多二級學院辦公室就是典型的例子。在走訪市場，對現(xiàn)有的節(jié)能方式調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，市場上絕大多數(shù)電器設備的節(jié)能都是在產(chǎn)品本身上進行各種節(jié)能設計，而對于熱水器，電腦，空調(diào)，電暖等這類大功率設備，并沒有做到很好的節(jié)能效果，而辦公室無工作人員時，這些電器設備繼續(xù)工作，必然導致了電能的浪費。本文針對該問題展開調(diào)查研究，設計了一種室內(nèi)無人自動斷電裝置，用來在辦公室里不再有工作人員人活動時，延時一段時間，切斷辦公室供電總電源，當辦公室里有人活動時再自動接通總電源，從而達到節(jié)能的目的。1.2課題研究的背景及意義能源是人類生存的物質(zhì)條件，是社會與經(jīng)濟發(fā)展必不可少的物質(zhì)基礎。但是在傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展模式下，經(jīng)濟增長是以大量消耗能源與犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的，從而引發(fā)了威脅全球人類發(fā)展的兩大嚴峻問題——能源危機和環(huán)境問題。對于我國來說，能源短缺非常嚴重，同時能源消費數(shù)量極大，更可怕的是能源浪費嚴重，節(jié)約能源刻不容緩。當今社會，電能是應用最廣的一種能源，也是能源消耗中最主要的組成部分，要節(jié)能，關鍵在于節(jié)約電能。從宏觀上講，我國是發(fā)展中國家，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源危機將更加嚴重，研究節(jié)能設計策略，將會提高辦公室節(jié)約電能的效果，提高其能源利用效率，減少各行各業(yè)總能耗，進而緩解能源緊張的局面，利于國家能源戰(zhàn)略的實施，推進節(jié)約型社會的建立；從微觀上說，可以減少辦公室總能耗，降低各類單位的用電費用，減少能源消耗開支。同時，節(jié)能是貫徹落實科學發(fā)展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措，節(jié)能是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇，節(jié)能對于調(diào)整經(jīng)濟結構、轉變增長方式、提高人民生活質(zhì)量、維護中華民族長遠利益，具有極其重要而深遠的意義。1.3課題主要研究的內(nèi)容 在充分調(diào)查了天水師范學院各二級學院公共辦公室及行政管理各辦公室用電設備及其工作情況的前提下，通過深入的學習與論證，設計并完成了整套無人自動斷電裝置，所做的主要工作有：（1）對MCS-51內(nèi)核的單片機進行了深入的學習，主要對AT89C51和AT89C2051進行了詳細的研究，并大量查閱了其在生活中的應用實例。（2）對現(xiàn)有的各類無線傳輸模塊進行了選型，并對藍牙無線通訊模塊進行了研究與學習，了解了其基本特性，對其組網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸進行了詳細的學習，在本節(jié)能裝置設計中得到了很好的應用。（3）對可以進行人員活動探測的傳感器進行了選型，具體對熱釋紅外傳感器進行了學習，了解了具體的應用實例。（4）學習了現(xiàn)代電子系統(tǒng)的抗干擾處理措施，并應用了多種隔離措施，使整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行得到了保證。（5）進行了節(jié)能裝置的實物設計與測試，并驗證了該裝置的可行性。2.節(jié)能器系統(tǒng)的整體設計2.1系統(tǒng)總框圖本系統(tǒng)分為主控制設備和感知設備，感知設備以低功耗方式工作，安裝在室內(nèi)能探知有人活動的最佳位置處，當探知有人活動時，向控制端發(fā)送有人信息，控制端收到感知端發(fā)來的有人活動信息后，接通總電源，并進行延時計時，當延時到而沒有再次收到有人活動的信息時，判斷為室內(nèi)不再有人活動，切斷總電源?？紤]到辦公室內(nèi)布線的成本和施工的困難性，控制端和感知端采用無線通訊模塊進行數(shù)據(jù)交換，使系統(tǒng)的安裝變得簡單易行。系統(tǒng)總結構如圖2-1所示。圖2-1系統(tǒng)總結構圖2.2系統(tǒng)設計要求 本系統(tǒng)應用在各類公共辦公室內(nèi)，由于辦公室內(nèi)在正常上班工作時要求供電安全穩(wěn)定且可靠，在無人活動時，要求斷電以節(jié)省電能，為適應實際的應用，本節(jié)能裝置應滿足以下要求：穩(wěn)定可靠：本節(jié)能裝置應用在辦公室里，在辦公室正常上班工作時，由于斷電會使電腦等一些需要保存數(shù)據(jù)的設備丟失數(shù)據(jù)，造成不必要的損失，所以必須保證系統(tǒng)在正常供電時可靠穩(wěn)定，不能出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，以防止重要數(shù)據(jù)丟失。通訊穩(wěn)定：本節(jié)能裝置的主控制端和感知端之間通過無線方式進行通訊，在設計和安裝時要充分的考慮無線模塊的通訊距離與避障能力，確保主控制端和感知端的數(shù)據(jù)傳輸暢通，使整個系統(tǒng)有一個安全可靠的運行環(huán)境?？垢蓴_能力:由于系統(tǒng)采用交流市電供電，交流市電網(wǎng)中的各種干擾會對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成不同程度的影響，嚴重時，會使系統(tǒng)運行出現(xiàn)錯誤，因此系統(tǒng)應具備很強的抗干擾能力。安全保護：在辦公室內(nèi)，用電設備的最大總功率無法預先確定，過大的功率會導致本裝置損壞，所以本裝置應具備過流和過壓保護功能，還應具備防雷擊的保護功能，以保證系統(tǒng)運行的安全可靠和辦公室內(nèi)各種用電設備的安全。3.系統(tǒng)的硬件設計3.1主控制端硬件設計 主控制端硬件主要由微控制器，無線通訊模塊，隔離電路，繼電器電路，延時輸入和系統(tǒng)工作狀態(tài)指示電路組成，完成與感知端的通訊，繼電器的控制，系統(tǒng)抗干擾處理等功能，具體的結構如圖3-1所示。圖3-1主控制端結構圖3.2感知端硬件設計感知端硬件主要由微控制器，無線通訊模塊，熱釋紅外傳感器和系統(tǒng)工作狀態(tài)指示電路組成，完成與主控制端的通訊，有無人員活動的探知，系統(tǒng)抗干擾處理等功能，具體的結構如圖3-2所示。圖3-2感知端結構圖3.3單片機選型與最小系統(tǒng)設計3.3.1MCS-51內(nèi)核單片機介紹MCS-51內(nèi)核單片機采用的是哈佛結構，將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開。MCS-51單片機由8位CPU、只讀存儲器EPROM／ROM、讀寫存儲器RAM、并行I／O口、串行I／O口、定時器／計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器和時鐘電路等部分組成。各部分之間通過內(nèi)部總線相連。（1）MCS-51系列單片機的主要特性： 8位字長CPU和指令系統(tǒng)。1個片內(nèi)時鐘振蕩器和時鐘電路?！?4K外部數(shù)據(jù)存儲器的地址空間?！?4K外部程序存儲器的地址空間?！?2條雙向且分別可位尋址的I／O口線。128字節(jié)的片內(nèi)RAM(52子系列為256字節(jié))?！?個16位定時器／計數(shù)器(52子系列為3個)?！ぞ哂?個優(yōu)先級的5個中斷源結構(52子系列有6個)。·1個全雙工串行口。1個布爾處理器。（2）MCS-51單片機的功能模塊框圖如圖3-3-1所示。圖3-3-1MCS-51單片機功能模塊框圖 目前市場上MCS-51內(nèi)核的單片機有很多家公司的產(chǎn)品，比如Motorola，Microchip，Intel，Zilog，Atmel，TI公司MSP430，STC系列，凌陽單片機，華幫單片機等?？紤]到系統(tǒng)的非復雜性，我們選擇常用的Atmel公司生產(chǎn)的AT89C51和AT89C4051單片機來完成本次設計。3.3.2AT89S51單片機介紹AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4kBytesISP的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元。（1）AT89S51特性：?與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容?4.0－5.5V的工作電壓范圍?4K字節(jié)可編程FLASH存儲器(壽命：1000寫/擦循環(huán))?全靜態(tài)工作：0Hz-33MHz?128*8位內(nèi)部RAM?32條可編程I/O線?兩個16位定時器/計數(shù)器?6個中斷源，5個中斷優(yōu)先級，2層中斷嵌套?2個可編程全雙工串行通信口通道?低功耗的閑置和掉電模式?看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器和時鐘電路?具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求（2）主要端口說明： P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。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FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時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I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1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。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O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。作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。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。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I/O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。此外P3口第二功能如下： P3.0RXD（串行輸入口） P3.1TXD（串行輸出口） P3.2/INT0（外部中斷0） P3.3/INT1（外部中斷1） P3.4T0（記時器0外部輸入） P3.5T1（記時器1外部輸入） P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。（3）引腳圖：圖3-3-2-1AT89C51引腳圖（4）內(nèi)部結構圖如圖：圖3-3-2-2AT89S51內(nèi)部結構圖（5）最小系統(tǒng)圖：圖3-3-2-3AT89S51最小系統(tǒng)圖3.3.3AT89C2051單片機介紹AT89C2051是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4kbytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元。（1）主要性能： ?和MCS-51產(chǎn)品兼容 ?2KB可重編程FLASH存儲器（1000次） ?2.7-6V電壓范圍 ?全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz ?128*8位內(nèi)部RAM ?15條可編程I/O線 ?兩個16位定時器/計數(shù)器 ?6個中斷源 ?可編程串行UART通道 ?內(nèi)置一個高精度電壓比較器 ?可直接驅(qū)動LED的驅(qū)動端口 該單片機內(nèi)部結構和AT89C51單片機一樣，只是并行輸出端口只保留了P1和P3口，并省去了控制引腳，非常適合小型化電子系統(tǒng)設計。（2）引腳圖：圖3-3-3-1AT89C2051引腳圖（3）最小系統(tǒng)圖：圖3-3-3-2AT89C4051最小系統(tǒng)圖3.4數(shù)據(jù)傳輸設計 3.4.1無線通訊模塊選型考慮到辦公室的大小不同，在控制端和感知端之間用有線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，會帶來重新布線的麻煩，并影響辦公室內(nèi)的空間視覺效果，本系統(tǒng)采用無線通訊模塊來解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，目前市場的無線通訊模塊有很多，其性能和價格各異，常見通訊模塊的主要性能見表1。模塊名稱工作頻段傳輸距離通訊接口傳輸帶寬市場價格（一對）藍牙2.4GHz10米UART1Mbps約30元ZigBee2.4GHz幾公里UART250Kbps約200元CC1101433MHz30~50米SPI500Kbps約60元NRF905433MHz10~30米SPI50Kbps約40元NRF24L012.4GHz10米SPI1或2Mbps約40元表1無線通訊模塊參數(shù)表由于辦公室內(nèi)的最大距離一般都在20米以內(nèi)，本系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，對工作頻段和傳輸速率并沒有嚴格的要求，模塊所提供的UART和SPI串行總線接口都可以和單片機進行連接，考慮到技術成熟、可靠性、價格等因素，我們選擇藍牙無線通訊模塊進行本系統(tǒng)的設計。3.4.2藍牙無線通訊模塊介紹1.藍牙概述藍牙傳輸設備工作在2.4GHzISM（工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段，收發(fā)信機采用跳頻技術來達到抗干擾和抑制信號衰減作用，利用二進制調(diào)頻（FM）模式使收、發(fā)信機的復雜性得以簡化。藍牙系統(tǒng)必須符合下述兩個必要條件：工作在藍牙系統(tǒng)中的各無線電設備之間，必須具有兼容性。應確定系統(tǒng)容量。藍牙傳輸設備應遵循完整操作規(guī)范的操作條件，無線電收、發(fā)設備的參數(shù)必須按射頻（RF）測試標準的所述方法測試。2.頻段及信道分配藍牙系統(tǒng)工作在2.4GHzISM頻段，該頻段屬于工業(yè)、科學、醫(yī)學等領域的工作頻段，世界上絕大多數(shù)國家將該頻段的帶寬定為2400—2483.5GHz。藍牙SIG推薦的設備可以克服各種類型的調(diào)頻算法，使其設備可在任何不同的地區(qū)使用。表2列出了形世界上幾種主要地區(qū)頻帶分配情況。地區(qū)頻率范圍射頻波道美國、歐洲及大部分其他國家2400~2.4835GHzf=2402+kMHzk=0,……，78西班牙2.445~2.475GHzf=2449+kMHzk=0,……，22法國2.4465~2.4835GHzf=2454+kMHzk=0,……，22表2頻帶分配表3.藍牙協(xié)議藍牙協(xié)議從層次上可以分為底層、中間層和應用層協(xié)議三類。底層協(xié)議包括：射頻規(guī)范、基帶規(guī)范、鏈路管理協(xié)議、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議規(guī)范、HCI協(xié)議等；中間層協(xié)議包括：業(yè)務搜索協(xié)議、串口仿真協(xié)議、電話控制協(xié)議規(guī)范、與紅外通訊協(xié)議的互操作性、對象交換協(xié)議等；底層協(xié)議與中間層協(xié)議共同組成藍牙核心層協(xié)議，藍牙應用層協(xié)議也叫藍牙應用規(guī)范都建立在核心協(xié)議的基礎上。4.外圍接口不同的藍牙模塊配置的外圍接口不同，主要有：UART串口，USB接口，雙向數(shù)字PIO，數(shù)模轉換輸出DAC，模擬輸入ADC，模擬音頻接口AUDIO，數(shù)字音頻接口PCM，編程口SPI，另外還有電源、復位、天線等。本設計采用UART串行口。串行接口是藍牙模塊最常用的外圍接口之一，用于數(shù)據(jù)傳輸或藍牙模塊的指令控制。藍牙模塊的串行口為TTL電平（3.3V），模塊提供四個引腳，分別為電源正、TXD、RXD、電源負，可以與單片機的UART引腳直接相連。5.模塊配置本裝置采用串口通訊設計，采用兩個藍牙模塊，一個工作在主模式，另一個工作在從模式，兩個模塊設置為相同的波特率和通訊信道，來完成全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。具體設置方式如下：（1）設置主模塊的PIO0為高或懸空，從模塊的PIO0為低（2）設置兩個模塊的PIO2、PIO3、PIO4、PIO5高低到對應的波特率，本設計采用9600bps，由表3可得此設計的PIO2、PIO3、PIO4、PIO5引腳全部為低電平。（3）設置兩個模塊的PIO6、PIO7、PIO8、PIO9、PIO10、PIO11為相同的通道，且不能為通道64（即全高電平）。本設計采用通道1，由表4可得此設計的PIO6、PIO7、PIO8、PIO9、PIO10、PIO11全為低電平。（4）模塊上電，主模塊則自動去查找該通道的從模塊，此時主模塊和從模塊的PIO1腳都是輸出為高低脈沖。若連接成功之后，主從模塊的PIO1管腳輸出為高電平，模塊上自帶一個LED來顯示連接狀態(tài)。（5）連接成功之后，通過單片機來進行數(shù)據(jù)的收發(fā)傳輸。表3藍牙模塊波特率設置表表4藍牙模塊通道設置表6.電路設計本設計采用藍牙模塊串口來進行通訊，模塊本身引出了串口的引腳，大大簡化了電路的設計，具體電路如圖3-4-2。圖3-4-2藍牙模塊3.5傳感器選型設計3.5.1熱釋電紅外傳感器介紹在人體活動探測方面，目前應用最廣泛且效果最好的是熱釋電紅外線傳感器。熱釋電紅外(PIR)傳感器，亦稱為熱紅外傳感器，是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線的新型高靈敏度紅外探測元件。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，且不受白天黑夜的影響，可晝夜不停地用于監(jiān)測，并將檢測的結果轉換成電壓信號輸出。熱釋電人體紅外線傳感器由敏感單元、阻抗變換器和濾光窗等三大部分組成，如圖3-5-1所示。圖3-5-1熱釋電紅外線傳感器實物圖敏感單元是用不同的材料做成的薄片，每一片薄片相對的兩面各引出一根電極，在電極兩端則形成一個等效的小電容。由于電極兩端的等效小電容做在了同一硅晶片上，因此形成的等效小電容能自身產(chǎn)生極化，在電容的兩端產(chǎn)生極性相反的正、負電荷，且傳感器中兩個電容的極性相反串聯(lián)。當傳感器沒有檢測到人體輻射出的紅外線信號時，在電容兩端產(chǎn)生極性相反、電量相等的正、負電荷，正負電荷相互抵消，回路中無電流，傳感器無輸出；當人體靜止在傳感器的檢測區(qū)域內(nèi)時，照射到兩個電容上的紅外線能量相等，且達到平衡，極性相反，能量相等的光電流在回路中相互抵消，傳感器仍然沒有信號輸出。當人體在傳感器的檢測區(qū)域內(nèi)移動時，照射到兩個電容上的紅外線能量不相等，光電流在回路中不能相互抵消，傳感器有信號輸出。綜上所述，傳感器只對移動或運動的人體和體溫近似人體的物體起作用。如圖3-5-2所示。圖3-5-2熱釋電紅外線傳感器內(nèi)部結構圖阻抗變換器用場效應管完成，由于探測元輸出的是電荷信號，不能直接使用，因而需要將其轉換為電壓形式。場效應管輸入阻抗高達105MΩ，接成共漏極形式來完成阻抗變換。使用時D端接電源正極，G端接電源負極，S端為信號輸出。濾光窗能有效地濾除7.0~14um波長以外的紅外線，人體輻射的紅外線波長為9.67~9.64um，中心波長為9.65um，正好落在濾光窗的響應波長的中心，讓人體輻射的紅外線通過，而最大限度地阻止陽光、燈光等可見光中的紅外線的通過，以免引起干擾。3.5.2熱釋電紅外傳感器模塊電路 本設計采用現(xiàn)成的熱釋電紅外傳感器模塊，以簡化電路設計。該模塊由熱釋電紅外傳感器和外圍調(diào)理電路組成，模塊共有三個接口，分別為電源正、輸出、電源負，當感應到有人活動時，在輸出端輸出一個高電平，單片機只需要檢測輸出端的狀態(tài)，就可以判斷是否有人在活動。模塊電路如圖3-5-3。圖3-5-3熱釋電紅外傳感器模塊3.6抗干擾設計本系統(tǒng)供電采用交流市電，交流市電中的各種雜波干擾會對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成一定程度的影響，嚴重時會使系統(tǒng)運行出現(xiàn)錯誤，本設計采用了變壓器隔離，光電耦合器隔離和DC/DC隔離模塊，變壓器隔離消除了市電和系統(tǒng)的直接聯(lián)系，使得市電不會直接竄入系統(tǒng)，從而保證了系統(tǒng)的低壓控制安全性，光電耦合器和DC/DC隔離模塊將繼電器進行了隔離，消除了交流市電可能竄入系統(tǒng)的干擾，從而保證了系統(tǒng)可靠有效的運行。其電路設計如圖3-6。圖3-6抗干擾電路設計DC/DC模塊采用廣州晶元電子有限公司生產(chǎn)的B0505S-2W模塊，該模塊輸入電壓為5V，輸出電壓為5V，隔離電壓可達直流150V，使用時無需外加元件，性能穩(wěn)定，可靠性高，滿足本系統(tǒng)的設計要求。3.7斷電延時與通訊指示設計在實際的應用中，辦公室內(nèi)可能會出現(xiàn)沒有人活動的情況，而此時是正常上班時間，不需要進行斷電處理，因此系統(tǒng)設置了在檢測到無人后延時一段時間再進行斷電處理，該設置通過一三位的撥碼開關來實現(xiàn)，定義撥碼開關接通用邏輯1表示，關斷用邏輯0表示，總共有三種方式，具體的設置如表5所示。撥碼開關延時功能110秒系統(tǒng)測試210分鐘斷電延時330分鐘斷電延時表5延時設置及功能表為了保證系統(tǒng)的正常通訊，主控制端和感知端每隔一定的時間進行通訊狀態(tài)數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)設計一綠色LED來指示通訊狀態(tài)，當綠色LED快速閃爍時，表示通訊失敗，正在建立連接，當綠色LED以1秒的頻率閃爍時，表示通訊建立成功，系統(tǒng)正常工作。4系統(tǒng)程序設計系統(tǒng)能否正常運行除了要靠硬件電路的正常運行，還需要可靠的軟件系統(tǒng)來完成，軟件設計的好壞，與系統(tǒng)運行的可靠性與安全性密切相關。4.1主控制端程序設計主控制端主要完成與感知端的數(shù)據(jù)交換，通訊狀態(tài)指示，延時長度的設置，繼電器控制等功能。系統(tǒng)啟動后，單片機完成自身寄存器和通訊模塊的初始化，并向感知