单片机在智能窗控制系统中的应用

　　A/D 转换器

　　为了便于与AT89C51单片机相连接， 同时又有利于系统设计， A/D 转换器选用了ADC0809.其分辨率为8 位，不必进行零点和满度调整。单一电源（ + 5V） 供电， 模拟量输入范围0 -5V.转换速度取决于芯片的时钟频率。

　　时钟频率范围为10 -500KHZ.ADC0809 有八路模拟量输入， 在本系统中只用4 路输入， 即可完成温度等4 种被测模拟量的A/D 转换。利用单片机对FOH口的数据写启动A/D 转换器， A/D 转换结束ADC0809 的EOC 向AT89C51 发出中断请求信号， CPU 再响应中断请求信号， 通过对FOH 口的读操作， 读取转换结果并送到被测量的相应存储区。

　　在重新选择被测量（修改各相关指针） , 并再次启动A/D 转换后中断返回。A/D 转换器电路如图三所示。

图3 A/D 转换器电路

　　窗驱动电路

　　我们可以根据驱动信号与所控对象的关系， 将窗驱动电路分解为： 移窗驱动电路； 换窗驱动电睡； 窗锁驱动电路； 温度调节驱动电路； 湿度调节驱动电路； 换气扇驱动电路； 报警驱动电路等， 分别用它们去控制1 个对象。

　　窗状态检测电路

　　可考虑采用4 个开关型磁敏器件。外窗、内窗所对应的左、右墙框各1 个。在外窗、内窗的左、右边上与磁敏器件相对应的地方各贴上一小片磁铁。当小磁铁随窗户的移动而移近相对应的磁敏器件时， 该磁敏器件的输出信号从高电平变为低电平， 表示窗户已移到相应边上。

　　键盘输入及显示电路

　　可采用Intel 公司生产的8279 通用可编程键盘显示器接口芯片。利用8279 , 可实现对键盘显示器的自动扫描，并识别键盘上闭合键的键号， 大大节省单片机对键盘显示器的操作时间， 从而减轻单片机的负担。该键盘输入及显示电路具有显示稳定， 程序简单， 不会出现误动作等优点。

　　对于控制键盘， 可考虑采用微动开关制作并安装在窗户的固定边框上。通过控制键盘， 用户不但可设置各环境参数的临界值， 还可随意选择所显参数的种类， 并直接控制窗户的开/关、换气扇的转/停、温（湿） 的升/降等。

　　三、软件设计

　　该控制系统的软件主要由一个主程序和两个中断服务程序等所组成。

　　主程序

　　主程序的主要作用是在系统复位后对系统进行初始化， 如设置8279、ADC0809 等的工作方式和初始状态， 设置各中断的优先级别并开中断， 以及首次启动A/D 转换等， 然后向8279 循环送显示字符。

　　读键值中断服务程序

　　读键值中断服务程序的主要作用是在AT89C51 响应

中断（有键按下则产生该中断） 后， 读出键值， 并根据键值从P0 口依序发出相应的控制命令字， 完成相应的控制功能。该中断应设为高优先级。

　　循环检测及A/D 转换中断服务程序

　　该中断服务程序的主要作用是在AT89C51 响应

中断（A/D 转换结束时EOC 引脚输出高电平， 从而产生该中断） 后， 将A/D 转换结果送相应存储区， 然后判断该转换结果是否在上、下限值之间， 并根据判断结果依序发出相应的控制命令字， 完成相应的控制、报警功能。然后重新选择被转换量， 再次启动A/D 转换后返回主程序。

　　该中断应设为低优先级。并设为电平触发方式。

　　程序流程图如下：

图4 程序流程图