基于双CPU的路灯集中控制器设计.pdf

《基于双CPU的路灯集中控制器设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年仪表技术与传感器20】1第1期InstrumentTechniqueandSensorNO．1基于双CPU的路灯集中控制器设计王翥，孙嘉宁(哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院，山东威海264209)摘要：目前城市路灯控制系统的控制范围仅达到支路。文中设计了一种基于双CPU结构的路灯集中控制器，给出了硬件和软件的整体设计；并对电力线组网通信技术的原理作了简要介绍，提出了一种路由组网工作流程，解决了路灯控制系统无法操控单灯的问题，实现了路灯智能化控制。关键词：电力线载波；组网通信；路灯控制中图分类号：TN913．6文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011

2、)01—0071—03DesignofStreetlightConcentratorBasedonDualCPUConfigurationWANGZhu，SUNJian—ning(HarbinInstituteofTechnologyatWeihai，Weihai264209，China)Abstract：Ingeneral，thestreetlightsystemcontrollingscopeonlyreachesthestreetlightbranchatpresent．Thispaperprovid—edthehardwareandsoftwaredesignofstr

3、eetlightconcentratorbasedOildualCPU．Theconcentratorachievednetworkcommunica—tionbasedonpowerlinecarrier，andthepaperprovidedakindofnetworkcommunicationsolutiontOcontroleachlamp．Thesolu—tionsolvedtheproblemofcontrollingeachlampinstreetlightsystem．Thesystemwasintellectualizedforstreetlightcontr

4、olling．Keywords：powerlinecarrier；networkingcommunication；streetlightcontrolling0引言并对常见的调制解调技术做了抗干扰性分析；选择_『具有较强近年来．我国城市道路照明系统得到了快速的发展，路灯抗干扰能力的BPSK技术，设计了基于MCU和ARM双CPU结控制先后经历了从最初的手动控制、后来的定时器控制、光敏构的路灯集中控制器，给出了集中器组网通信的原理与工作过元件控制和路灯控制仪控制，直到现在的计算机远程集中控制程。利用该设计可以解决路灯控制系统无法操控单灯的问题，等多个阶段。以前使用的路灯系统由上位机

5、和支路集中器组提高了路灯控制的智能化水平。成，路灯控制只到达了支路，无法操控单灯，造成了电能的巨大1低压电力线信道特性与抗干扰性分析浪费⋯。1．1传输特性分析目前路灯控制正向智能化方向发展，最新的思路是采用电1．1．1阻抗特性力线载波通信(简称PLC)技术，设计三级控制系统：上位机、集电力线的输入阻抗主要与传输信号的频率有关。理想情中控制器和终端节点，如图1所示。其中，集中控制器是系况下，电力线的输人阻抗应随着频率的增大而减小。但实际接统设计的难点，它主要负责上下级数据转发及终端节点通信管入负载后，输入阻抗的变化并不符合这一规律。各种复杂负载理，其性能直接决定了路灯控制系统性能

6、优劣。与电力线本身组成共振电路，在共振频率及其附近频率上输入阻抗的幅值会有较大变化，形成阻抗低谷区J。这种振荡变化规律使得输入输出阻抗都难以匹配，对PLC通信效果产生影响。1．1．2衰减特性电力线并不是各项特性均匀分布的传输线，其上面传输的衰减主要是由线路衰减引起的。显然，线路衰减与通信距离和信号频率都有密切的关系J：(1)信号的衰减随着传输距离的增大而增加。根据应用环囤r[L一境的不同，信号衰减与距离关系也不同。一般来说，城市的要小一些，农村的要大一些。(2)信号的衰减随着频率升高而呈现增大趋势。对于不同图1路灯控制系统组成的频率，信号的衰减也不同。通常中间段衰减特性要略好于

7、两文中分析了作为路灯控制通信介质的电力线的传输特性，头。小于100kHz衰减较小，但不稳定；100～400kHz区间较为收稿日期：2010—05—13修改稿日期2010—09—15稳定，可近似看作线性关系；大于500kHz衰减开始显著增72InstrumentTechniqueandSensorJan．2011大。$3C2440处理器(ARM)的双CPU结构。其中，MCU作为下行1．1．3噪声特性控制器，主要用于控制电力线数据接收和发送，以及终端节点噪声是描述电力线信道的重要参数，结合通信频