校园智能路灯设计方案

校园智能路灯 设计 方案 一 设计名称 基于 园智能路灯初步粗略设计方案 二 摘要 近年来，低碳生活，节能减排越来越受到国家的大力支持，在校园生活中平均一盏路灯的功率在 200间，每晚大概需要点亮时长为 18:000，h，学校大多用电平局一度电在 此，每晚一盏路灯所产生的电费大概在 左右，大学校园犹如一个小城市，每个学校的路灯至少上百盏，路灯的数量有的会达到上千盏甚至更多。这给学校每天的开销带来了一部分没必要的浪费。 节约校园照明用电消耗成为响应国家对于节能号召的重要措施之一。一般的校园照明系统只是运用普通的声控及光控传感器组成开环的控制系统，其灵活性差，功耗大，不可人为干预。而市场上闭环控制的照明系统投入资金大，稳定性差，无法在校园中得到推广。 三 设计目的 1. 了解 基本通信原理 2. 掌握 D 转换原理 3. 熟练掌握光敏电阻的应用 4. 将本学年所学知识进行一次综合汇总 四 设计原理 系统的设计主要有以下四个模块部分：微控制器 敏电阻模块， 明电路 其中光敏电阻模块与 明电路组成检测照明部分，主要负责检测外界光的强度，人流高峰期会默认开启普通照明模式，夜间会默认开启节能模式。 微控制器 及 换，通过串口向 发送消息。 无线射频模块负责向主机传递信息，当从机照明电路出现错误时会触发射频模块发射数 据，不同从机对应不同数据。发送完成结束传输。 1. 本设计的设计要求 （ 1） （ 2） 构尽量简单实用，易于实现，使系统电路尽量简单。 （ 3） 充分考虑到各种传感器和无线收发器的时序，做到程序简单，调试方便。 （ 4） （ 1） 线模块简介 各管脚如下定义： 体说明： 芯片的模式控制线。在 低的情况下， 同 存器共同决定 状态（参照状态机）。 为芯片的片选线 低电平芯片工作 为芯片控制的时钟线 ( 为芯片控制数据线（ 主输出 从输入 芯片控制 数据线 （ 输入 从输出 中断信号引脚。中断时变为低电平，即 脚从高电平变为低电平。引脚会在以下三种情况变低：完并且收到 能 到数据、达到最大重发次数。 中断： 中断引脚（ 低电平触发，当状态寄存器中 据发送完成中断位） 、 收数据中断位） 或 到最多次重发中断位） 为高时触发 中断。当 中断源写 1时，中断引脚被禁止。可屏蔽中断可以被 断屏蔽。通过设置可屏蔽中断位为高，则中断响应被禁止。默认状态下所有的中断源是被禁止的。 系统结构框图如下所示 检 测 照明部分 控制器 控制器 控制器 检 测 照明部分 检 测 照明部分 道 . 五设计原理 作原理 发射数据时，首先将 置为发射模式：接着把接收节点地址 有效数据 存区， 须在 低时连续写入，而 后 为高电平并保持至少 10 s，延迟 130 s 后发射数据 ;若自动应答开启，那么 发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号（自动应答接收地址应该与接收节点地址 致）。如果收到应答，则认为此次通信成功， 高，同时 清除 ;若未收到应答，则自动重新发射该数据 (自动重发已开启 )，若重发次数 (到上限， 高， 数据保留以便在次重发 ; 高时，使 低，产生中断，通知 后发射成功时 ,若 低则 入空闲模式 1;若发送堆栈中有数据且 高，则进入下一次发射 ;若发送堆栈中无数据且 高，则进入空闲模式 2。 接收数据时 ,首先将 置为接收模式，接着延迟 130 s 进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和 ，就将数 据包存储在 ，同时中断标志位 高， 低，产生中断，通知 取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若 低，则 入空闲模式 1。 在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式。如下图，给出 作及时序图： 图 操作 为同步串行通信接口，最大传输速率为 10 Mb/s，传输时先传送低位字节，再传送高位字节。但针对单个字节而言，要先送高位再送低位。与 关的指令共有 8 个，使用时这些控制指令由 入。相应的状态和数据信息是从 有的配置字都由配置寄存器定义，这些配置寄存器可通过 访问。 配置寄存器共有 25 个，常用的配置寄存器如表 2 所示。 表 2：常用配置寄存器 地址（ H） 寄存器名称 功能 00 置 24作模式 01 置接收通道及自动应答 02 能接收通道地址 03 置地址宽度 04 置自动重发数据时间和次数 07 态寄存器，用来判定工作状态 0A0F 5 设置接收通道地址 10 置接收接点地址 1116 5 设置接收通道的有效数据宽度 六硬件电路图 （ 1） 理图 （ 2） （ 3） 七 （ 1） 主机程序主要实现 当三个从机中在时间触发的情况下进行 机进行错误判断 一号路灯出现问题时候，主机会通过串口向 发送数据，主机端监视助手会进行判断，对应的相应的灯会出现亮灭以及闪烁状态。以达到提醒维修人员及时检查维修路灯。 程序部分如下所示 /错误检测 ; rn); = ; 接收失败 rn); /第一个路灯出现问题 if(=&=&=) ; = 0); 出错请检查路灯 rn); ,12); %drn,); %drn,); %drn,); /第二个路灯出现问题 if(=&=&=) ; = 0); 出错请检查路灯 rn); ,12); %drn,); %drn,); %drn,); /第三个路灯出现问题 if(=&=&=) ; = 0); 出错请检查路灯 rn); ,12); %drn,); %drn,); %drn,); /路灯一和路灯二出现问题 if(1) = 0); ; ; /路灯二和路灯三出现问题 if(1) = 0); ; ; /路灯一和路灯三出现问题 if(1) = 0); ; ; /路灯一 路灯三出现问题 if(1) = 0); ; ; ; if(=&=&=) ; if(=&=&=) ; if(=&=&=) ; if(1) = 0); ; ; ; 000); /* * 函数名： 描述 ： I/O 配置 * 输入 ：无 * 输出 ：无 * 调用 ：外部调用 */ /使能 端口时钟 ;/钟使能 ;/钟使能 /*配置 脚 */ (& /*配置 脚 : | & /*配置 脚 */ (& /* 这是自定义的宏，用于拉高 入空闲状态 */ ; ; /主模式 /数 据大小 8 位 /时钟极性，空闲时为低 /第 1 个边沿有效，上升沿为采样时刻 /号由软件产生 /8 分频， 9 /高位在前 7; & /* */ /* * 函数名： 描述 ： 配置并进入接收模式 * 输入 ：无 * 输出 ：无 * 调用 ：外部调用 */ ; ( /使能通道 0 的自动应答 ( /设置 ( /设置 0益 ,2噪声增益开启 0 /配置基本工作模式的参数 ;6收模式 /*入接收模式 */ ; /* * 函数名： 描述 ：配置发送模式 * 输入 ：无 * 输出 ：无 * 调用 ：外部调用 */ ; /写 /设置 点地址 ,主要为了使能 /使能通道 0 的自动应答 /使能通道 0 的接收地址 + 86大自动重发次数 :10次 /设置 /设置 0益 ,2噪声增益开启 /配置基本工作模式的参数 ;6射模式 ,开启所有中断 /*入发送模式 */ ; 0); /拉高一段时间才进入发送 模式 此处主要设置 责电压采集初始 ; , ; ; （ 2） 从机一程序即为路灯一控制程序 主要实现功能是：通过 钟的触发和光敏电阻模块同时触发来触发不同时间的路灯的工作状态。当通过 测到路灯处于断路状态时，会触发射频模块向主机发送错误报警数据，及时在主机 程序如下所示 ; %drn, /持续轮询自动检测控制通过光敏电阻 /高峰期开启普通模式 /并且向主机返回数据 4， 5， 6 if(6&18&0&0) /普通模式 ; ; ; 095*095*095*00); %frn,095*(%frn,095*(%frn,095*， 1， 1 /if(jz|jz| /有一个灯出错则需进行检查 路灯一出错 rn); ; = i=0;i3;i+) drn,i); rn); rn); OKrn); / / / /节能模式 20:000 if(20&0&0) /再次开启普通模式 21:400 if(21&40&0) /再次开启节能模式 22:300 if(22&30&0) /关闭路灯 if(7&0&0) 从机二程序源码 从机二与从机一不同之处在于控制 始化代码相同 从机三与前两个从机不同在于控制 始化代码相同 课程设计效果截图 八设计心得体会