学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

城市路灯照明远程监控系统的设计与研究

作　者: 蔡鲨
导　师: 罗晓曙
学　校: 广西师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: GPRS无线通信电力线载波通信城市路灯 STM32 MG323 MI200E
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 178次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着社会经济和城市化的迅猛发展,使得路灯照明的耗电量越来越大,为了能够符合城市的现代化发展,结合计算机技术与网络技术,开发出运行可靠、高效节能、自动化程度高、使用维护方便的城市路灯照明控制系统,已经成为当今社会一个具有重要应用价值的课题。本文针对当今社会的现实需求,设计了一款电力线载波通信(PLCC)与GPRS无线通信相互结合应用的城市路灯照明远程监控系统。通过运用这两种通信自身的相关特点,本系统有了较高的性价比。本文所完成主要工作包括构建系统的基本框架以及路灯控制器(即节点控制器)、集中控制器与系统的通信方式的相关设计。通过运用电子设计技术、嵌入式技术,再结合优化的编程技术来完成城市路灯照明远程监控系统的设计,主要内容包括：1、描述了城市路灯照明远程监控系统的相关背景与研究现状以及发展方向。2、阐述了城市路灯照明远程监控系统的总体设计方案,概述了系统的总体结构、系统所采用的相关通信技术、系统的相关工作原理与系统所实现的主要功能。在系统的通信方式中,我们采用PLCC通信来实现各个路灯控制器之间及其与集中控制器之间的通信,再采用GPRS通信来实现集中控制器和中央控制室之间的通信。3、在硬件层次上详细地描述了整个系统的相关硬件设计。其中,集中控制器由微控制器STM32F103、GPRS通信电路、电力载波电路、电源电路、按键、EEPROM.状态指示电路和串口通信电路等几个部分组成。路灯控制器由微控制器STM32F103.继电器控制电路、电力载波电路、电源电路、按键、EEPROM、状态指示电路、串口通信电路和功率测量电路等几个部分组成。4、在软件层次上详细地描述了整个系统的相关软件设计,在集中控制器的软件部分采用了模块化的思想设计,主要设计了主程序、MG323的GSM/GPRS通信子程序,M1200E的电力载波通信子程序以及系统中断服务函数等,对电力线载波的通信协议也进行了改进。5、在硬件与软件这两个方面着手,对系统进行了仿真实验并对所得出的结果进行了分析。实验结果表明：系统运行良好,各项指标达到预期要求,拥有一定的应用价值。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-11
  1.1 本文的研究背景与意义  8
  1.2 城市路灯监控系统的研究现状及其发展方向  8-9
    1.2.1 研究现状  8-9
    1.2.2 发展方向  9
  1.3 本文完成的主要工作  9-10
  1.4 本章小结  10-11
第2章系统的总体设计方案  11-18
  2.1 概述  11
  2.2 城市路灯照明远程监控系统的主要组成部分  11-13
    2.2.1 路灯控制器  13
    2.2.2 集中控制器  13
    2.2.3 中央控制室  13
  2.3 城市路灯照明远程监控系统采用的通信方式  13-15
    2.3.1 电力线载波通信  13-14
    2.3.2 GPRS无线通信  14-15
  2.4 城市路灯照明远程监控系统的工作原理  15-16
  2.5 城市路灯照明远程监控系统所实现的主要功能  16-18
第3章城市路灯监控系统的硬件设计  18-29
  3.1 系统的硬件结构  18-20
    3.1.1 集中控制器的相关硬件组成  18-19
    3.1.2 路灯控制器的相关硬件组成  19-20
  3.2 相关模块及接口电路的设计  20-28
    3.2.1 STM32及其最小系统电路  20-22
    3.2.2 电源电路的设计  22-23
    3.2.3 GPRS模块及接口电路的设计  23-24
    3.2.4 电力载波通信电路的设计  24-26
    3.2.5 串口通信电路  26
    3.2.6 继电器控制电路  26-27
    3.2.7 按键及状态指示电路的设计  27
    3.2.8 EEPROM存储电路  27-28
    3.2.9 功率测量电路  28
  3.3 本章小结  28-29
第4章城市路灯监控系统的软件设计  29-47
  4.1 通信协议的设计  29-35
    4.1.1 电力线载波的通信协议  29-32
    4.1.2 GPRS的通信协议  32-35
  4.2 城市路灯监控系统的程序设计  35-46
    4.2.1 STM32主程序设计  35-36
    4.2.2 电力载波通信模块程序设计  36-40
    4.2.3 集中控制器 GSM/GPRS远程无线通信模块程序设计  40-45
    4.2.4 监控中心监控端软件的设计  45-46
  4.3 本章小结  46-47
第5章路灯监控系统的测试  47-51
  5.1 测试环境及工具  47-48
  5.2 测试结果及分析  48-50
    5.2.1 电源电路的测试  48
    5.2.2 继电器控制功能的测试  48
    5.2.3 电力载波通信功能测试  48-49
    5.2.4 GPRS通信功能测试  49-50
  5.3 本章小结  50-51
第6章总结与展望  51-53
  6.1 总结  51
  6.2 展望  51-53
参考文献  53-56
致谢  56-57

城市路灯照明远程监控系统的设计与研究

内容摘要

全文目录

相似论文