智能路灯远程控制系统--下位机硬件与设计

摘要

随着近年来我国城市化的迅猛发展，城市规模迅速扩大，路灯照明设施的作用也越来越重要。传统的路灯控制手段简单的依靠钟控和人为手段已经不能满足现代路灯控制的需要。结合网络技术和计算机技术，开发可以实现远程遥测、遥信、遥调功能的路灯控制系统成为现实的紧迫需要。
　　 针对现实的应用需要，本系统设计了中心+集中器+终端的控制架构，利用GPRS无线网络和电力线载波技术作为传输媒介，搭建了覆盖所有路灯控制节点的路灯监控网络。系统采用的传输媒介充分利用了现有的资源和技术，节约了成本，利用路由思想和成熟的GSM网络保证了传输的有效性。
　　 系统下位机采用MSP430单片机作为主CPU，接收采集的数据和中心发生的指令，性能稳定可靠。路段电量信息由电能表采集，路灯由互感器采集。通过GPRS网络实现路灯集中控制器与监控中心的通信，传输指令和上报信息。利用PL3105载波模块实现路灯集中控制器与路灯控制器的通信。主CPU还连接了人机交互模块，方便工作人员的查询和调试。另外，本文还介绍了GPRS和电力线载波的相关知识和系统抗干扰的一些办法。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 本文研究背景及意义

1.2 智能路灯控制系统的国内外研究现状

1.3 GPRS、电力线载波通信技术的国内外研究现状

1.4 课题的来源和所做的工作

1.5 小结

2 路灯控制系统通信技术概述

2.1 GPRS通信原理

2.1.1 GPRS概述

2.1.2 GPRS网络结构

2.1.3 GPRS主要特点

2.1.4 GPRS通信业务

2.2 电力线载波通信技术原理

2.2.1 电力线信道特性

2.2.2 电力线载波通信调制方式

3 路灯控制系统总体设计

3.1 需求分析

3.1.1 系统功能需求分析

3.1.2 系统性能需求分析

3.2 系统目标和设计原则

3.3 系统总体结构设计

3.3.1 系统总体结构

3.3.2 路灯控制系统工作原理

3.4 设计方案的选择

3.4.1 MCU选型

3.4.2 数据通信方案

3.4.3 相关参数测量

3.4.4 路灯控制策略分析

3.4.5 日历时钟系统

4 路灯控制系统硬件设计与实现

4.1 集中器MCU及核心处理部分

4.1.1 MSP430支撑电路和端口分配图

4.1.2 串行通信接口电路

4.1.3 JTAG接口电路

4.1.4 日历时钟电路

4.2 测量与控制部分

4.2.1 人机接口电路

4.2.2 电参量采集电路

4.2.3 开关控制电路

4.3 电力线载波模块

4.4 电源模块

4.4.1 集中器电源

4.4.2 路灯控制器电源

5 路灯控制系统软件设计与实现

5.1 软件功能概述

5.2 MSP430的C语言开发调试环境

5.3 初始化模块中完成的工作

5.4 人机接口模块程序设计

5.5 时钟模块程序设计

5.6 A/D转换程序设计

5.7 电力载波通信程序关键理论设计

5.8 GPRS通信程序设计

6 系统抗干扰措施

6.1 硬件抗干扰措施

6.2 软件抗干扰措施

6.3 本章小结

7 结论与展望

参考文献

致谢

个人简历