發(fā)布時間：2017-09-09 07:45

  本文關鍵詞：基于ARM9和Linux的路燈智能集中器設計與實現

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【摘要】：隨著國內智慧城市的快速發(fā)展,智慧路燈作為智慧城市的一部分,也是方興未艾,智慧路燈是指通過應用先進、高效、可靠的電力線載波通信技術和無線GPRS/CDMA等通信技術,實現對路燈的遠程集中控制與管理,具有根據車流量自動調節(jié)亮度、遠程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程抄表等功能,能夠大幅節(jié)省電力資源,提升公共照明管理水平,節(jié)省維護成本。本論文首先講述了智慧路燈在國內外的發(fā)展歷史及現狀,指出路燈智能集中器的研發(fā)是智慧路燈控制系統(tǒng)重要的一個環(huán)節(jié),并提出了路燈智能集中器的總體方案設計,包括微處理器的選型,FLASH和RAM的選型,無線通訊GPRS模塊和電力載波芯片的選型。其次,講述了智慧路燈智能集中器的硬件電路設計,包括電源設計,存儲電路設計,無線通訊電路設計,以太網接口電路設計和USB接口電路設計等,在硬件電路設計完成之后確定整機采用三塊板的結構設計,底層為電源板和路由模塊,中間板為微處理器核心板和控制中樞,最上層為觸摸屏板,各板間采用排線接插件的連接方式。在完成硬件設計之后,搭建了基于虛擬機的Ubuntu嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境。具體包括Ubuntu環(huán)境下Eclipse集成環(huán)境的安裝配置,GDB調試器的交叉編譯,觸摸屏程序開發(fā)環(huán)境Qt的搭建等。按照嵌入式Linux開發(fā)的一般步驟,先是調通了各個硬件功能模塊,然后設計了路燈智能集中器的軟件編程框架,使用Linux多線程編程完成了主程序的開發(fā),使用Qt開發(fā)完成了觸摸屏程序,并使用基于TCP SOCKET的本機通信方法,實現了兩個進程的通訊。最后,在濟南高新區(qū)舜華路選取路燈控制箱變,安裝一臺樣機,安裝50個單燈控制器,通過一個月的測試,效果良好,完成預期的設計和實現。
【關鍵詞】：智慧路燈 路燈智能集中器 ARM9 Linux Qt
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU113.666;TP316.81
【目錄】：

• 摘要10-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-17
• 1.1 選題背景及意義13
• 1.2 國內外發(fā)展概述13-15
• 1.3 本文研究內容15-17
• 第2章 智慧路燈系統(tǒng)概述17-18
• 第3章 智能集中器方案設計18-22
• 3.1 微處理器選型18-19
• 3.2 無線通訊模塊選型19-20
• 3.2.1 西門子公司19-20
• 3.2.2 華為20
• 3.2.3 希姆通20
• 3.2.4 移遠通信20
• 3.3 電力載波芯片選型20-21
• 3.4 本章小結21-22
• 第4章 智能集中器硬件設計22-37
• 4.1 結構設計22-24
• 4.2 電源電路設計24
• 4.3 存儲電路設計24-26
• 4.4 無線通訊電路設計26-28
• 4.4.1 供電部分設計26-27
• 4.4.2 開關機電路設計27-28
• 4.5 以太網接口電路設計28-29
• 4.6 觸摸屏電路設計29-31
• 4.7 實時時鐘電路設計31-32
• 4.8 蜂鳴器電路設計32
• 4.9 USB接口電路設計32-35
• 4.9.1 USB OTG電路設計33-34
• 4.9.2 USB Host電路設計34-35
• 4.10 原理圖和PCB設計35-36
• 4.11 本章小結36-37
• 第5章 嵌入式Linux軟件模塊編程37-52
• 5.1 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境搭建38-45
• 5.1.1 VMware虛擬機軟件配置38
• 5.1.2 Ubuntu系統(tǒng)配置38-39
• 5.1.3 Eclipse開發(fā)環(huán)境配置39-42
• 5.1.4 GDB調試器安裝42-43
• 5.1.5 Eclipse和GDBServer的聯合調試43-45
• 5.2 嵌入式Linux模塊程序開發(fā)45-51
• 5.2.1 GPIO模塊編程46-47
• 5.2.2 串口模塊編程47
• 5.2.3 EEPROM模塊編程47-49
• 5.2.4 GPRS模塊編程49-51
• 5.3 本章小結51-52
• 第6章 嵌入式Linux多線程編程52-65
• 6.1 Linux多線程創(chuàng)建52-54
• 6.2 路燈智能集中器線程劃分54-60
• 6.2.1 串口IO的多線程設計54-57
• 6.2.2 EEPROM存儲的多線程設計57-60
• 6.2.3 觸摸屏通信線程60
• 6.3 嵌入式Qt觸摸屏開發(fā)60-63
• 6.3.1 Qt開發(fā)環(huán)境配置60-62
• 6.3.2 集中器觸摸屏Qt編程62-63
• 6.3.3 觸摸屏與主程序通信63
• 6.4 工程樣機測試63-64
• 6.5 本章小結64-65
• 第7章 結論65-66
• 7.1 結論65
• 7.2 工作展望65-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 學位論文評閱及答辯情況表70

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