一、課題綜述及研究意義 物聯網就是物體和物體之間相互連接,讓物體能夠相互交流識別的一種新型網絡。它被看作新一代信息科技的代名詞,是現代科技的重要組成部分。物聯網的具體實現方式就是通過射頻識別,紅外感應器等設備與短程無線通信設備在一定協議的支持下實現物體之間的識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。 路燈控制系統設計的目的,一是能夠滿足正常使用的需要,在夜間車輛、行人通過道路時提供必需的照明度,確保安全;二是節約電能,安裝、使用可靠方便,能夠延長用電設備及燈具的使用壽命,減少維護費用。傳統的照明路燈控制系統一般采用時間控制、光照控制等方式,存在路燈使用壽命短、管理開銷大、無法遠程監控以及故障維修反應效率低等現象。通過物聯網技術和微控制器技術,設計了一種無線控制模塊,實現了網絡化的路燈智能控制。既能滿足夜間照明安全和降低運行費用的要求,又考慮了節省系統開發成本、現場易于安裝。 綜上所述,在控制方面運用可編程控制器,并用遠程監視系統實現路燈的異地操作,這樣不僅在控制上保證精度,而且能節約電能。延長燈泡的壽命,降低維護的成本,是現代化能效型社會的目標。 隨著技術的進步和城市發展的需求,無線傳感節點集成度會越來越高,價格會越來越低,路燈控制系統的功能會越來越多,路燈的自動化管理和無線通信技術的結合應用也必然會越來越廣泛。目前國內外路燈系統正朝著節能、單燈控制以及遠程監控的方向發展。
二、課題擬采取的研究方法和技術路線 本課題所研制的系統,按照模塊化設計的思路,系統涉及信號采集、無線通信、故障檢測及亮燈驅動等電路進行設計和調試,并通過數據傳輸網絡實現了對路燈模擬控制系統的智能化管理與監控,以及對路燈故障進行實時檢測和故障報警。 該設計主要是面向工程實踐的,針對路燈進行可行性改造、控制,實現: 1、改善廠區路燈照明強弱,到達節能的目的; 2、實現自動控制,根據光的強弱,路燈可自行開關,降低能耗; 3、具有路燈故障檢測功能,當路燈損壞時,可能進行聲音報警。 為了提高實用性和兼容性,以及實現操作的簡單方便,本系統設計時會使用可視化操作,用按鈕代替傳統的檔位操作,如果有余力,本設計不排除用觸摸屏代替按鈕控制,以實現操作環境的整潔安全。 技術路線:用開發板代替控制中心,通過開發板上的操作對路燈進行開、關等操作。用板子上面的LED燈代替系統中的進行的路燈,用開發板上按鈕通過編寫的程序對路燈進行相應的操作,連接網絡,通過無線對路燈操作等。 按以上設計思想,本系統設計步驟如下: 1、查找文獻資料,了解物聯網系統的國內外研究現狀、研究成果、發展趨勢和存在的問題; 2、為系統制定初步設計方案; 3、熟悉為系統開發所選用的開發板,包括其相關的開發環境、接口開發等; 4、利用物聯網平臺實現對物聯網終端部分的信息采集及無線傳輸; 5、利用開發平臺實現開發; 6、為整個系統進行系統調試,解決其中出現的問題。
三、主要參考文獻 www.628tf.com [1]蔡利平.基于物聯網技術的智能路燈控制系統設計[D].成都理工大學,2012 [2]李曉芬.基于GPRS/GSM的天津市路燈監控系統開發與評估研究[D].天津大學,2008 [3]侯玉寶,陳忠平,李成群,等.基于Proteus的51系列單片機設計與仿真[M].北京:電子工業出版社,2008 [4]張洪潤,孫悅,張亞凡.單片機原理及應用[M].北京:清華大學出版社,2008 [5]牛余朋,牛傲其.51單片機C語言的編程技巧[J].電子制作, 2007,3(3):10-15 [6]黃明強.DS1302在單片機系統中的應用[J].保定師范專科學校報,2004,17(2):30-33 [7]祝建科.模擬路燈控制系統的設計[D].電子科技大學,2011 [8]王海韜.城市路燈遠程監控系統的研究[D].江蘇大學,2010 [9]付浩.AT89C51單片機高速串行輸出口設計[J].單片機與嵌入式系統應用,2001,6(12):5-12 [10]楊欣,王玉鳳,劉湘黔.電子設計從零開始[M].北京:清華大學出版社,2008 [11]PengGuoJun. Precision electronic calendar making big screen[J].journal of electronic manufacture,2005,10:19-22 [12]WangYueMing. Electronic calendar design[J].journal of heilongjiang province,2004:96 [13]DS1302 Trickle Chare Timekeeping Chip.Dallas Semicon2doctor,2002 [14]丁亮.基于物聯網的城市路燈監控系統架構及相關技術實現[D].杭州電子科技大學,2012 [15]喬寶華,郭亞莎,鄒振字.基于FX829的FFSK調制解調器設計[J].儀器儀表用戶.2011.(6):65-66 [16]余易鐘,謝劍英,陳應麟.基于八T89C5131的車輛行駛記錄儀的硬件設計.控制工程,2006,(5):262一267 [17]馬艷敏.帶有CAN總線接口的智能汽車儀表盤的設計:碩士學位論文」.吉林:吉林工學院,2002 [18]李平.基于CAN一BUS的汽車車載網絡系統.電腦與信息技術,2007,8:52一54 [19]廣州周立功單片機發展有限公司.刀A1050高速CAN收發器.廣州周立功單片機發展有限公司 [20]方勇,曾春年,堪瑜.基于USB主機技術的車載數據采集系統的研制.武漢理工大學學報,2007,(3):22一25
二、畢業設計(論文)工作實施計劃 (一)畢業設計(論文)的理論分析與軟硬件要求及其應達到的水平與結果 首先,通過老師和書籍學習相關的知識,了解系統的結構及工作原理 第二,正確的電路設計。這一點對于路燈控制系統能夠的正常運行是非常關鍵的。首先要明確開發平臺的原理,按照板子上面的電路連接圖,正確的選擇串口,正確的選擇相關的硬件和相關的網絡連接。另外,為了確保系統可靠的運行,線路的連接也是非常重要的。 第三,工程實踐中的各種實際問題。將控制設備、相應的控制電路順利安裝進機箱、外殼、插槽,不致發生空間干涉、短路等事故,并使指定接插件處于機箱或外殼上的指定位置。硬件都安裝完成后,還需要安裝相應的軟件,正確的安裝完軟件,完成軟件的配置,開發環境的搭建。 第四,程序的編寫和調試。在硬件準備好以后,還要自己手動的程序的編寫,完成編寫后把程序燒寫到開發板里去,然后進行調試。 第五,實現用遠程監視系統實現LED的異地操作,在控制上保證精度,能節約電能。延長燈泡的壽命,降低維護的成本。 |