基于STC12C5A60S2單片機中的AD采樣實時采樣用于檢測電路是否正常，利用NRF24L01與主機通信，主單片機用12864顯示電路是否正常，若主電路出現(xiàn)故障，自動切換到備用電路，當主電路修復完成后，電路自動從備用電路切換到主電路，還可以通過按鍵自由切換電路。

硬件設計

圖一 系統(tǒng)框圖

整體結構如圖1所示，包括控制模塊，12864顯示屏，按鍵，NRF24L01通信系統(tǒng)以及AD采樣模塊。檢測模塊通過AD采樣檢測主電路是否完好，通過NRF24L01將檢測的結果不斷發(fā)送給主控模塊，主控模塊通過12864顯示結果，如果主電路出現(xiàn)問題，自動切換到備用電路，可以通過按鍵自由切換電路。

軟件設計

軟件部分包括AD采樣設計、按鍵控制、12864顯示設計和2.4G無線傳輸，其中程序流程圖如下。

圖二 檢測模塊主流程圖；圖三 主控模塊主流程圖

軟件設計的難點在于控制主控模塊和監(jiān)測模塊上的無線傳輸模塊收發(fā)功能之間的同步切換，經過全體組員的共同努力，最終成功解決了問題。

測試與分析

本次以LED照明電路為測試對象，進行了完整的智能優(yōu)化電路功能測試，測試結果如下：

電路自修復功能測試

圖四 二極管正常發(fā)光

圖五 主電路工作正常

主電路正常使用時，白色與紅色二極管發(fā)光指示線路工作正常如圖四所示，主控模塊液晶屏顯示主電路工作正常，如圖五所示。

圖六 顯示使用通道

圖七 白色二極管熄滅

圖八 用電器正常

當主電路出現(xiàn)故障時，采樣分析電路通過無線發(fā)送信息，主控電路瞬時完成功能切換，并顯示結果，如圖六所示；白色發(fā)光管滅，紅色發(fā)光管亮，表示主電路已損壞，備用電路正常工作，如圖七所示；圖八表示LED照明線路工作正常，主、副電路順利切換。

人工選擇電路功能測試

在規(guī)定時間內，如果主控電路沒有自主消除故障，則系統(tǒng)進入手動選擇模式，如圖九，圖十，圖十一所示；

圖九 手動模式

圖十 選擇主電路

圖十一 選擇備用電路