本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的智能路燈監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著生活水平的提高,城市公路上車輛的增加,社會(huì)交通建設(shè)和電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,大力加快路燈建設(shè),提倡綠色環(huán)保的路燈管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)路燈高度智能化和能源節(jié)約化成為現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的熱門話題。加快發(fā)展城市路燈建設(shè)事業(yè)成為現(xiàn)在城市道路建設(shè)的重點(diǎn)之一。針對(duì)夜間車輛較少,路燈一直處于打開狀態(tài)浪費(fèi)電能的問題,本文設(shè)計(jì)了以TI公司的CC2530芯片為路燈控制器,以多普勒雷達(dá)HB100為車輛檢測模塊,以ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和GPRS為主要通信手段的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括路燈控制器、集中控制器和上位機(jī)軟件。其中路燈控制器主要設(shè)計(jì)了CC2530節(jié)點(diǎn)電路、微波檢測模塊、無線收發(fā)模塊、串口通信、開關(guān)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及直流電路模塊等。集中控制器主要包括存儲(chǔ)器、GPRS通信模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器模塊等。微波檢測模塊采集到的車輛和人員信息經(jīng)過信號(hào)處理得到速度值,路燈控制器作為ZigBee路由節(jié)點(diǎn)將得到的速度信息傳遞到相鄰路燈,根據(jù)決策方案和相鄰路燈發(fā)送來的信息共同控制路燈開關(guān)及燈亮?xí)r長,保證能在無人通過時(shí)關(guān)閉路燈,在接收到檢測信號(hào)后提前打開前方路燈。同時(shí)集中控制器通過GPRS把路燈狀態(tài)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的發(fā)送給監(jiān)控中心。針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信中會(huì)出現(xiàn)的孤立節(jié)點(diǎn)的問題,本文通過采用孤立節(jié)點(diǎn)減免算法,修改ZigBee協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層幀控制部分,實(shí)現(xiàn)降低孤立節(jié)點(diǎn)數(shù)目的目的,提高路燈連接率。上位機(jī)軟件采用Labview編程,實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并進(jìn)行靈活的調(diào)整及配置。方便路燈與監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)信息交互,完成通信、控制及查詢等功能。該系統(tǒng)既保證了行車安全,又節(jié)省人力和能源。
【關(guān)鍵詞】：路燈監(jiān)控 ZigBee GPRS 多普勒檢測
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92;TU113.666
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究目的及意義10-11
• 1.2 智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要的研究內(nèi)容13-14
• 第2章 智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)14-24
• 2.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則14-15
• 2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能15
• 2.3 路燈的具體控制方案15-16
• 2.4 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)16-23
• 2.4.1 路燈控制器整體框圖17-18
• 2.4.2 監(jiān)控中心18
• 2.4.3 ZigBee無線通信技術(shù)18-20
• 2.4.4 CC2530芯片20
• 2.4.5 車輛檢測技術(shù)20-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 路燈孤立點(diǎn)減免算法24-35
• 3.1 ZigBee協(xié)議框架24-27
• 3.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)問題27-29
• 3.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)分配機(jī)制29-30
• 3.4 ZigBee路燈孤立節(jié)點(diǎn)減免算法中心思想30-33
• 3.5 仿真與性能分析33-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第4章 智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)35-49
• 4.1 集中控制器的硬件設(shè)計(jì)35-39
• 4.1.1 JTAG與復(fù)位電路36-37
• 4.1.2 GPRS模塊37
• 4.1.3 串行閃存與外部靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器37-38
• 4.1.4 ZigBee協(xié)調(diào)器38-39
• 4.2 路燈控制器的硬件設(shè)計(jì)39-48
• 4.2.1 微波檢測電路39-42
• 4.2.2 CC2530節(jié)點(diǎn)電路42-43
• 4.2.3 無線收發(fā)模塊43-44
• 4.2.4 串行通信接口UART44-45
• 4.2.5 電源電路模塊45
• 4.2.6 亮度檢測模塊45-47
• 4.2.7 開關(guān)控制模塊47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 第5章 智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)軟件程序及調(diào)試49-62
• 5.1 主程序設(shè)計(jì)49-54
• 5.1.1 集中控制器主程序49-50
• 5.1.2 路燈控制器主程序50
• 5.1.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)主程序50-52
• 5.1.4 GPRS模塊主程序52-54
• 5.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件54-57
• 5.2.1 軟件流程圖54-55
• 5.2.2 軟件數(shù)據(jù)庫55-56
• 5.2.3 上位機(jī)監(jiān)控界面56-57
• 5.3 硬件調(diào)試57-61
• 5.3.1 調(diào)試環(huán)境57-58
• 5.3.2 調(diào)試具體方案58-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲獎(jiǎng)67-68
• 致謝68-69
• 附錄69-70

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本文編號(hào)：822760