基于NB-IOT的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-12 16:48
重大科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成熟總是給人類社會生活帶來重大的變革,一直以來,路燈都是僅以照明為目的,但隨著科技日新月異的同時,尤其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為現(xiàn)實之后,人們意識中的傳統(tǒng)路燈已經(jīng)滿足不了建設(shè)智慧城市、智慧社區(qū)的要求。傳統(tǒng)路燈大多數(shù)是采用手動、光照、時鐘控制以及半夜的超大功率運行,不能按需調(diào)節(jié)亮度,不僅造成能源的浪費而且降低了其使用壽命。此外,路燈分布分散,缺乏有效的定位手段,給維護(hù)管理增加了難度,浪費了社會資源。在此背景下,設(shè)計實現(xiàn)智能路燈控制系統(tǒng)勢在必行。本文針對目前國內(nèi)外路燈系統(tǒng)的現(xiàn)狀,分析了路燈系統(tǒng)實現(xiàn)智能化的必要性和可行性,結(jié)合嵌入式技術(shù)、云技術(shù)、Web技術(shù)以及LPWAN,設(shè)計實現(xiàn)了基于NB-IOT的智能路燈控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括主控模塊、路燈現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊、輸出控制模塊、云平臺、PC機Web管理系統(tǒng)等。本文選取基于Cortex-M4內(nèi)核的32位低功耗微處理器STM32L476RCT6作為主控MCU,選取低功耗、低成本、廣覆蓋、廣連接的NB-IOT模組BC95為通信模塊,結(jié)合多個傳感器、GPS模塊以及繼電器等外圍電路模塊實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和輸出控制,最終實現(xiàn)了系統(tǒng)硬件設(shè)計。選用...
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SPI讀時序ATT7022E的SPI通訊格式是相同的,8位地址,24位數(shù)據(jù),MSB在前,
圖 4-6 SPI 讀時序ATT7022E 的 SPI 通訊格式是相同的,8 位地址,24 位數(shù)據(jù),MSB 在前,LSB 在后,其中 8 位命令位格式說明如下:Bit7: 0 表示讀命令,用于外部 MCU 讀取 ATT7022E 寄存器數(shù)據(jù)Bit6…0:表示寄存器地址,參照寄存器定義部分對每個寄存器的讀寫 CS 信號需動作一次,換句話說,通訊開始時 SCLK為低電平,CS 由高到低,經(jīng)過 32 個時鐘脈沖 SCLK,CS 由低到高,完成一個寄存器的讀或?qū)懖僮。ATT7022E 在時鐘的下降沿從 DIN 線上取單片機送出的數(shù)據(jù),在上升沿從 DOUT 線上向單片機送出數(shù)據(jù)。SPI 寫時序圖如圖 4-7 所示:
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 基于 NB-IOT 的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸過程中,SCL 時鐘為主設(shè)備控制,SCL 為高的時候讀取數(shù)據(jù) SDA的數(shù)據(jù),SCL 為低的時候,主設(shè)備改變 SDA 的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸下一位。數(shù)據(jù)從高位開始傳輸,當(dāng)傳輸 8 位后,主設(shè)備會釋放 SDA 總線[41]。如果從設(shè)備正確接收到數(shù)據(jù),則從設(shè)備會拉低 SDA 總線,則產(chǎn)生一個應(yīng)答信號。如果從設(shè)備出錯,不拉低 SDA 總線,由于上拉電阻的作用,SDA 的電平會變?yōu)楦唠娖,即為非?yīng)答信號。數(shù)據(jù)傳輸總是以開始信號開始傳輸,以結(jié)束信號終止傳輸,中間可以傳輸多個字節(jié)的數(shù)據(jù)。IIC 讀取溫濕度時序圖如圖 4-8 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于NB-IOT技術(shù)的移動通信基站設(shè)備管理系統(tǒng)研發(fā)[J]. 劉玉潔,唐升. 電子設(shè)計工程. 2018(16)
[2]NB-IoT的技術(shù)優(yōu)勢及網(wǎng)絡(luò)部署分析[J]. 王德龍. 中國新通信. 2018(14)
[3]NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署方案探討[J]. 胡澤妍,趙元,孫成虎,李楠,楊海濤. 郵電設(shè)計技術(shù). 2018(07)
[4]基于NB-IoT的城市智慧路燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 成開元,廉小親,周棟,張曉力. 測控技術(shù). 2018(07)
[5]基于NB-IoT技術(shù)和地磁傳感器的路邊停車檢測系統(tǒng)[J]. 梁振奇,陳文釗,張雨晨,唐少虎. 科技與創(chuàng)新. 2018(12)
[6]NB-IOT技術(shù)及應(yīng)用探討[J]. 劉玉姣. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[7]基于NB-IOT窄帶物聯(lián)網(wǎng)智能路燈云端控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 朱鵬,徐潔. 電腦知識與技術(shù). 2018(12)
[8]基于NB-IoT技術(shù)的太陽能-LED路燈照明監(jiān)控管理系統(tǒng)[J]. 張紅,尹椿榮,李偉. 中國照明電器. 2018(03)
[9]淺析智慧城市照明綜合并桿建設(shè)項目的規(guī)劃設(shè)計[J]. 周靜. 中國照明電器. 2017(11)
[10]基于NB-IoT技術(shù)的道路照明智能控制系統(tǒng)[J]. 葉煒,呂偉,洪寬,穆志洋. 照明工程學(xué)報. 2017(05)
碩士論文
[1]智能控制城市道路LED照明驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄧軍.電子科技大學(xué) 2014
[2]太陽能LED路燈照明系統(tǒng)中控制器和驅(qū)動器的設(shè)計[D]. 谷峰.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]城市路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 王海韜.江蘇大學(xué) 2010
[4]基于電力線載波通信技術(shù)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 俞天白.浙江大學(xué) 2006
[5]基于電力線載波通信技術(shù)的照明控制系統(tǒng)開發(fā)與實施[D]. 趙玉璽.浙江大學(xué) 2006
[6]城市路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端設(shè)計[D]. 楊緒東.南京理工大學(xué) 2003
本文編號:3432950
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SPI讀時序ATT7022E的SPI通訊格式是相同的,8位地址,24位數(shù)據(jù),MSB在前,
圖 4-6 SPI 讀時序ATT7022E 的 SPI 通訊格式是相同的,8 位地址,24 位數(shù)據(jù),MSB 在前,LSB 在后,其中 8 位命令位格式說明如下:Bit7: 0 表示讀命令,用于外部 MCU 讀取 ATT7022E 寄存器數(shù)據(jù)Bit6…0:表示寄存器地址,參照寄存器定義部分對每個寄存器的讀寫 CS 信號需動作一次,換句話說,通訊開始時 SCLK為低電平,CS 由高到低,經(jīng)過 32 個時鐘脈沖 SCLK,CS 由低到高,完成一個寄存器的讀或?qū)懖僮。ATT7022E 在時鐘的下降沿從 DIN 線上取單片機送出的數(shù)據(jù),在上升沿從 DOUT 線上向單片機送出數(shù)據(jù)。SPI 寫時序圖如圖 4-7 所示:
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 基于 NB-IOT 的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸過程中,SCL 時鐘為主設(shè)備控制,SCL 為高的時候讀取數(shù)據(jù) SDA的數(shù)據(jù),SCL 為低的時候,主設(shè)備改變 SDA 的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸下一位。數(shù)據(jù)從高位開始傳輸,當(dāng)傳輸 8 位后,主設(shè)備會釋放 SDA 總線[41]。如果從設(shè)備正確接收到數(shù)據(jù),則從設(shè)備會拉低 SDA 總線,則產(chǎn)生一個應(yīng)答信號。如果從設(shè)備出錯,不拉低 SDA 總線,由于上拉電阻的作用,SDA 的電平會變?yōu)楦唠娖,即為非?yīng)答信號。數(shù)據(jù)傳輸總是以開始信號開始傳輸,以結(jié)束信號終止傳輸,中間可以傳輸多個字節(jié)的數(shù)據(jù)。IIC 讀取溫濕度時序圖如圖 4-8 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[8]基于NB-IoT技術(shù)的太陽能-LED路燈照明監(jiān)控管理系統(tǒng)[J]. 張紅,尹椿榮,李偉. 中國照明電器. 2018(03)
[9]淺析智慧城市照明綜合并桿建設(shè)項目的規(guī)劃設(shè)計[J]. 周靜. 中國照明電器. 2017(11)
[10]基于NB-IoT技術(shù)的道路照明智能控制系統(tǒng)[J]. 葉煒,呂偉,洪寬,穆志洋. 照明工程學(xué)報. 2017(05)
碩士論文
[1]智能控制城市道路LED照明驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄧軍.電子科技大學(xué) 2014
[2]太陽能LED路燈照明系統(tǒng)中控制器和驅(qū)動器的設(shè)計[D]. 谷峰.西安電子科技大學(xué) 2013
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[4]基于電力線載波通信技術(shù)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 俞天白.浙江大學(xué) 2006
[5]基于電力線載波通信技術(shù)的照明控制系統(tǒng)開發(fā)與實施[D]. 趙玉璽.浙江大學(xué) 2006
[6]城市路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端設(shè)計[D]. 楊緒東.南京理工大學(xué) 2003
本文編號:3432950
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