基于fpga的照明远程控制系统的研究

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1、万方数据学校代码：10225学号：S14220学位论文基于FPGA的照明远程控制系统的研究指导教!J币姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：安吉旺徐凯宏教授硕士2014年4月东北林业大学学科专业：检测技术与自动化装置论文答辩日期：2014年6月授予学位日期：2014年6月答辩委员会主席：房俊龙教授论文评阅人：春Jr-万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：$14220DissertationfortheDegreeofMasterResearchofTheRemoteControlSystemForLighti

2、ngBasedOnFPGACandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofOralExamination：University：An—JiwangXu—KaihongMasterDetectiontechnologyandautomaticequipmentJune2014NortheastForestry万方数据摘要火车站照明系统在光线强度不够的情况下为旅客提供重要的安全保障，但其在节能、安全和控制等方面还存在很多不足：大多数的火车站还

3、采用手动控制、红外光控制、时钟控制等传统方式控制照明灯；此外，落后的信息管理方式既不能有效的节约能源，还降低了故障排查的效率。现代火车站的工作环境越来越复杂，照明系统的安全运营管理对电气设备控制自动化和智能化程度的要求也越来越高。传统的照明控制系统已经无法满足社会发展的需要。因此，建立对照明设备的高层次、高透明度的系统管理，己成为发展的一种必然趋势。在今天，计算机技术、电子技术、传感器技术、通讯技术等不断发展，利用这些现代化技术建立先进的控制管理系统，对照明设备进行统一的监控、监测以及电力计量等，能很好的解决传统照明控制系统中存在的问题。本研究就是结合通

4、用分组无线服务(GeneralPacketRadioServiceGPRS)建立小型局域网，基于B／S(Browser／Sever)架构建立远程控制系统。为了方便系统的控制和管理，本系统采用：用户监控中心、通信网络、终端控制器和传感器网络四层结构设计。在监控中心，用户通过PC机并借助GPRS通信网络实现对远程照明设备的控制以及实时获取设备的状态信息。终端控制器采用FPGA(现场可编程门阵列)作为处理单元，依据其较强逻辑控制能力和快速的数据处理能力，实现：照明设备的开关控制及照明方案转换；各照明支路的电压电流检测及故障报警；PID算法控制PWM(脉宽调制)

5、输出进行调光；通过串口控制GPRS模块、Zigbee模块进行远程通信等。处理器内部通过移植uC／OS．II操作系统，实现对多重任务的调度。此外，FPGA内部还嵌有数据库能够对数据进行分类存储以便用户进行查询和修改。传感器网络则是采用集成的Zigbee网络模块控制照度传感器实现数据采集，并将数据传给终端处理器。本系统的各层结构自上而下分级合作，共同完成对火车站照明的监测与控制。关键词照明；GPRS；B／S；ZigBee；FPGA；PWM万方数据AbstractIfthelightintensityisnotenough，thestationlighting

6、systemwouldensurevisitors’security,buttherearemanydeficienciesintheseaspectssuchasinenergy,security,andcontrolandsoon．Mostoftherailwaystationalsokeepthetraditionalway,manualcontrol，infraredlightcontrol，clockcontroltocontrolthelighting．Inaddition，poorinformationmanalgementcanneith

7、ersaveenergynorensurethetroubleshootingefficiency．Modemtrainstaffonworkenvironmenthasbecomeincreasinglycomplex，securityoperationsmanagementoflightingequipmentrequirethedegreeofautomationcontrolandintelligencetogethigherandhigher．Thetraditionallightingcontrolsystemhasbeenunabletom

8、eettheneedsofsocialdevelopment．Therefore