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送給主控模塊，主控模塊通過12864顯示結果，如果主電路出現問題，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測模塊上的無線傳輸模塊收發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

當主電路出現故障時，采樣分析電路通過無線發送信息，主控電路瞬時完成功能切換，并顯示結果，如圖六所示；白色發光管滅，紅色發光管亮，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

在規定時間內，如果主控電路沒有自主消除故障，則系統進入手動選擇模式，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