[實用新型]路燈無線測控實訓系統

有效

• 申請號: 201220112534.X
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN202549151U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 郭瓊
• 申請（專利權）人: 無錫職業技術學院
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;H05B37/02
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 孫力堅

技術領域

本實用新型涉及科研教學實踐設備，尤其涉及一種應用于物聯網應用技術專業或傳感網技術專業科研教學的路燈無線測控實訓系統。

背景技術

在大學生實踐教學中，通常采用一些通用型實訓設備對學生進行技能訓練和考核，但通用型實訓設備項目和內容構成單一，功能少，拓展性不足，價格昂貴，且與實際的生產工作過程相差較大。

對于物聯網應用技術專業而言，為便于大學生了解無線通訊控制系統，掌握高新技術應用，特別迫切需求一種能夠系統模擬城市路燈控制過程，實現單盞路燈狀態的遠程實時監控及數據采集存儲功能，能根據路燈現場環境實現路燈之間的狀態控制，可以滿足學生了解和掌握無線通信、傳感器、微處理器及過程控制等技術的綜合應用的實訓設備。

實用新型內容

針對上述實際情況，本發明提供一種采用Zigbee協議實現的路燈無線測控實訓系統。該系統可以采用不同控制方式完成路燈的檢測與控制，利于學生全面掌握專業知識和技能，并有利于各門專業課程間的銜接。

本實用新型的技術方案如下：

一種路燈無線測控實訓系統，包括一個監控中心以及一個或多個路燈節點；所述監控中心由PC機及與PC機連接的人機接口和Zigbee模塊組成；所述路燈節點安裝在路燈燈桿上，由路燈控制器及與路燈控制器連接的外圍電路、電源模塊和Zigbee模塊組成；所述監控中心的Zigbee模塊與路燈節點的Zigbee模塊連接形成無線自組網絡。

本實用新型的有益技術效果是：

本實用新型可完成組建Zigbee無線網絡、監控系統制作、無線網絡收發數據等類型的實訓項目，也可補充和擴展單片機技術、檢測技術、電子技術等類課程的實驗，是一套投資少、實用性強的實訓系統。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意框圖。

圖2是監控主界面圖。

圖3是Zigbee配置界面圖。

圖4是系統配置界面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型由安裝在路燈燈桿上的路燈節點、監控中心組成，路燈節點和監控中心均配備無線通信模塊，各無線通信模塊之間形成無線網絡。分別說明如下：

一、無線網絡：

無線網絡采用Zigbee技術，使路燈工作現場與系統監控中心可靠通信。Zigbee技術主要應用在數據傳輸速率不高且短距離傳輸的各種電子設備之間，非常適合于工業控制、環境監測、智能家居等場合，具有低功耗、低成本和低復雜度等特點。本系統的Zigbee模塊采用CC2530片上系統作為控制電路的核心，具有256KB?FLASH；在接收和發射模式下，電流損耗分別低于25mA和34mA。模塊電源由外部穩壓電源提供5V電壓，以確保各節點長時間穩定工作。

無線網絡采用樹形連接，可以自組網絡。與PC機串口RS232連接的Zigbee模塊為網絡協調器，起著組織網絡和產生控制信號的作用。當網絡有節點加入時，分配地址給子節點，因此它不能掉電也沒有低功耗狀態。與路燈控制器串口連接的Zigbee模塊為路由器，它起著中繼器的作用，可以收發數據也可以轉發數據。

二、路燈節點：

路燈節點由路燈控制器及其外圍電路、電源模塊（圖中未示出）和Zigbee模塊組成，完成現場數據及控制命令的處理、控制LED燈開關的任務。

路燈控制器為單片機，可選擇高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATmega16作為核心控制部件，輸入/輸出口可以自由設定，驅動能力強，集多種器件與多種功能于一身，大大減少了外圍器件的使用量，降低了電路的復雜程度。路燈控制器的外圍電路包括信號檢測（包括光檢測和人體及車輛檢測）電路、故障檢測電路和亮燈驅動電路。

光檢測部分由光敏電阻5537電路組成。光敏電阻用于對環境光進行檢測，從而控制燈光的亮度。人體及車輛檢測部分由熱釋電紅外傳感器電路組成。熱釋電紅外傳感器DYP-ME003用于對人體進行檢測，感應距離0~7米可調，用于判斷是否有行人或者車輛通過，并根據程序設計調節燈光亮度。

考慮到LED高效節能及應用日趨廣泛，路燈部分采用LED作為光源，并采用XN2115芯片驅動，系統選用1W、3.2~3.6V的LED燈4顆。路燈故障檢測信號取自XN2115芯片的SW點的電壓，將該點電壓通過大電容平波后與電壓比較器的基準電壓進行比較，比較結果的高低電平送入路燈控制器，并通過無線網絡將此信息發送至上位機實現故障報警功能。