基于ATmege128的多功能照明开关自动控制系统

度测量系统中，我们需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。

　　DS18B20工作原理：

　　DS18B20测温原理如下图所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1.高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。下图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。

　　DS18B20工作原理图

　　5.键盘模块

　　键盘是有若干个按钮做组成的开关矩阵，是单片机系统中最常用的输入设备，用户通过键盘向系统输入指令或数据，实现对系统的调节和控制。本系统采用非编码键盘，设有五个按键，为了满足系统的可靠性和灵活性，必须考虑如何消除抖动，这里我们是用软件的方法来消除抖动的。

　　在键盘模块的实际连接中，我们将键盘的输出引脚直接与单片机的五个I/O口相连，另一端接地。对于按键处理程序，我们采用持续查询的方法，即始终检测有无按键闭合，如有，则消除抖动，判断键号并转入相应的按键处理。五个键的定义如下：

　　KEY1:系统强制开关;

　　KEY2:模式选择;

　　KEY3:LCD显示计数加1;

　　KEY4:LCD显示计数减1;

　　KEY5:确定键;

　　6.无线遥控模块

　　本模块是以Atmega128单片机为核心，设计出一个以PT2262/PT2272作为无线通信模块，通过与单片机数据交换来控制外部电路通断的遥控开关控制系统。

　　PT2262/2272是一对遥控编码/解码控制芯片。他们各有12个地址引脚，5个数据段，最多有312种地址组合，价格低廉，可靠性高，是比较理想的遥控编码解码芯片。但在应用是有一个问题，即其地址端的硬件连接要求完全相同，为了扩展其应用范围，我们在本系统中用单片机取代PT2262的译码模块，单片机的输入引脚连接开关，输出端连接遥控发射模块，多个开关动作改变输出波形的功能有软件完成，同时，在没有按键按下时让单片机工作在掉电模式，达到操作简便以及节省能源的目的。

　　对于系统的连接构架，在发射端按需要把PT2262的地址位和数据位和单片机的I/O口相连接，再在接收端控制地址位与发射端pt2262地址位相同，就可以实现单片机对他们的控制。我们选用Atmegal 128单片机的PA口和PC口与芯片的A1~A9相连，PA口做输入，PC口作为输出。由于单片机从掉电模式转换为正常工作模式的唯一方法为复位，所以，每按一次键与该键相连的引脚成高电平，此高电平通过二极管和电容器是复位端产生一个正脉冲，唤醒CPU，执行程序，实现开关系统的中断与使能。

　　无线通信模块与单片机连接示意图

　　7.系统整体结构

　　系统硬件结构框图

　　3.2 硬件平台选用及资源配置

　　我们选用基于ATmega128的硬件平台，资源配置方面：带有至少5路按键，带有测温模块(DS18B20芯片)，以及ST7920为驱动芯片的LCD12864字符液晶显示器，光敏三极管ON9658，无线通信收发芯片PT2262和PT2272，如果这些资源没有的话，留有单片机扩展口，到时我们自行扩展也可。

　　3.3系统软件架构

　　3.4 系统软件流程

　　程序运行流程图

　　3.5 系统预计实现结果

　　本系统能够根据所设定的条件，当光照以及人数满足要求时，该系统能够自行选择开断照明系统的开关，代替人为操作，实现自动化控制。