智能照明控制系统设计与浅析

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1、智能照明控制系统设计与浅析【】本文运用Lonarks标准。符合该标准的设备，无论来自哪家厂商都可集成在一起，形成多厂商、多产品的开放系统。　　2.1.1LonPN3120E1M和电力线传输模块PLT-22构成，通信端口采用单端工作方式。　　2.2.2I/O接口电路设计　　LonPN3120E1M的11个I/O口中，IO0~IO3具有高电流吸收能力，可以直接驱动一些小功率设备；IO0~IO7具有低电平检测锁定功能；此外所有管脚都具有TTL电平输入功能。这些管脚通过可以灵活地配置成34种不同的I/O对象，用以满足用户的不同需求。比较常用的I/O对象有比特输入/输出

2、，字节输入/输出，并行I/O，全双工同步串行(NeuronAX188内部有4.096参考电压，可以使用单5V或V电源输入，模拟输入可以通过软件配置为双极性/单极性和单端/差分工作方式。该芯片具有四线串行接口，可以直接与SPI、QSPI或MicroAX188的CS管脚与TMPN3120的IO0连接，管脚DIN与DOUT分别与TMPN3120的IO9和IO10相连。管脚SCLK与TMPN3120的CLK1连接，共用一个时钟信号。TMPN3120的IO8和MAX188的CH0分别为数字信号、模拟信号的输入端口，CH0通过外接传感器采集模拟数据。　　2.2.4控制电路

3、的设计　　控制电路是由D/A数模转换器，继电器，接触器等部分组成。当上端指令传到控制电路后，控制电路负责打开或关闭相应的灯对象。这部分主要电路为D/A及电流发送电路，该电路可将控制模块送来的串行数据转换成电流信号输出。　　MAX539采用5V电源供电，输出电压范围为0~2.6V。上电时内部DAC寄存器自动复位。采用3120的三个IO引脚分别与DIN、DCK及CS相连。图4-4中MAX539的7脚与AD694的3脚相连，将D/A转换得到的电压送给AD694。AD694的7脚与8脚相连后与MAX539的6脚相连，为MAX539提供2V参考电压。AD694的1脚与2

4、脚相连，将输入缓冲放大器接成跟随器方式；4脚与5脚相连，使得AD694的输入电压范围为0~2V。9脚对5脚相连，实现4mA偏流，从而当输入电压为0~2V时，输出电流为4~20mA。AD694的电流输出端与一个NPN三极管TI相连，它的作用是将功耗移到片外，从而大大减小AD694的功耗，提高其性能，扩展其工作温度范围，减小自热误差。两只保护二极管VD1，VD2用于防止驱动感性负载时产生超过电源电压的尖峰电压，以防损坏AD694。电容Cs用于提高输出电流的稳定性。　　3软件设计　　本软件设计与实现的核心工具是NeuronC语言。根据基于LonWorks智能节点的照

5、明控制系统的要求，本节点需要实现两项功能：(1)通过I/O口对模拟数据进行采集，对其进行A/D转换后传送至上层PC，供监控人员查看。(2)接收上层发出的控制信息，通过I/O进行D/A转换，然后传送至底层，实现对现场设备的控制。因此，本节点的软件设计与实现也主要包括两部分：测量电路和控制电路，下面分别对这两部分的程序流程图进行阐述。　　3.1测量电路程序流程　　测量软件流程主要是负责整个系统上所有灯对象的电流、电压值的检测。当上位机发出检测指令后，通过X络变量送到相应的节点，然后测出相应节点的电压、电流参数经A/D转换送到神经元芯片，再经过X络变量传递，经动态数

6、据连接传递给监控软件，并进行图形化显示给操。这一流程可以不断循环进行，直到满足所有条件为止。　　3.2控制电路操作流程　　控制软件流程主要是负责对整个系统上所有灯光的控制。当控制中心在监控软件下发出控制指令，经DDE传递给LonWorksX络，通过X络变量送到对应的节点，在经过D/A转换，放大驱动外部设备，从而打开或关闭相应的灯。这一流程也是可以不断循环直到满足所有条件为止。　　4结语　　本文设计了一种基于LonWorks节点的照明控制方案，完成了软、硬件的设计。该节点方案集成了A/D和D/A转换模块，既能完成常规的数据采集工作，又方便监控人员对底层进行控制，

7、可以根据用户需要控制是否进行数据采集，在很大程度上节省了能量和资源。此外，由于该节点是通过外部设备来完成相应的工作，因而配合不同的外设，可进行不同的控制。