太阳能路灯远程智能控制系统的硬件设计(附件)
在过去几年的发展过程中，太阳能路灯的应用技术日趋成熟，节能环保的优越性也显而易见，但在实际应用的过程中又暴露出一些新的问题。本系统采用不同的控制模式，达到节能环保最大化的目的。主要由电源模块，控制模块，数据采集模块，数据处理模块以及无线传输模块组成。基于GPRS和Arduino单片机，通过先进的云服务器，设计一种集监测、远程控制为一体的路灯控制系统。同时还兼有PM2.5空气质量监测的功能。本设计采用物联网技术进行太阳能路灯远程智能控制，在传统的路灯控制器的基础上，增加无线传感器节点，实时检测路灯环境，实现路灯的最优控制。关键词 太阳能路灯，物联网，Arduino，SIM900，云服务器
目 录
1 引 言 1
1．1 课题研究的背景和意义 1
1．2 国内外研究现状 2
1．3 课题研究目的 3
2 系统整体设计 4
2.1系统设计原则 4
2.2设计要求 5
2.3无线传感节点整体设计 6
3 系统硬件设计 8
3.1数据处理模块设计 8
3.2无线传输模块设计 10
3.3 电源模块设计 12
3.4采集模块 13
3.5路灯模拟模块 15
4 通信协议 17
4.1 硬件串口通信 17
4.2 EDP通信协议 18
4.3 RS232串口通信 18
4.4 IIC通信协议 18
5 云平台设备创建与连接 19
5.1 云平台创建 19
5.2 GPRS方式连接ONENET 20
6系统硬件安装与调试 21
6.1系统硬件安装 21
6.2 SIM900A开发板AT调试 22
6.3 系统调试 24
6.4 调试结果展示 25
5.5 遇到的问题及解决办法 30
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录：电路图 34
1 引 言
1．1 课 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
题研究的背景和意义
在太阳能技术飞速发展的今天，城市照明行业已经被太阳能LED路灯占据大部分市场，太阳能LED路灯以其节能环保等优势体现出其巨大的市场潜力。太阳能LED路灯相对于传统发电还具有不消耗常规电力、无污染的优势。
在日益紧张的能源问题下，国家大力推动城市照明行业新型节能技术的发展，采用新能源和新型节能光源，倡导绿色照明新理念。 作为城市照明行业的新宠，环保节能优势明显的太阳能LED路灯在国内大部分城市得到了大力推广和应用。
太阳能LED路灯是道路照明行业的新起之秀，明显的环保节能优势使得太阳能LED路灯在我国大多数城市得到了大力的推广和应用，极大的节约了能源，同时也将环境污染降到了零污染。新能源特别是太阳能光伏发电的利用和发展具有无与伦比的先天优势。 从长远来看，世界能源的发展必定会倾向于新能源。国家在制定政策上和财政支持上都倾向于新能源的开发利用，基于光伏发电的太阳能LED路灯设计体系也逐渐成为新能源中的高度关注点。
怎样使太阳能电池板和电池的使用寿命得以延长，进一步将太阳能LED路灯智能化程度提高，太阳能LED路灯的控制器是至关重要的。 节能高效的太阳能LED路灯之所以能成为城市道路照明系统的佼佼者，由于其性能稳定，控制技术成熟，节能优势明显，未来必将取代传统的城市照明系统。 街道照明系统是城市自动化管理的一个重要方面。
街道的照明和居民的日常生活息息相关，特别是夜间出行，良好的照明极大的保障了人们的生活便利和生命安全。不仅如此，照明系统的广泛分布还直接影响了一个城市的夜晚风光，设计完备的照明系统不仅可以达到照明的功能，还可以为黑夜平添一道亮丽的风景线。
传统的路灯都是采用的定时控制，路灯的通段时间和通断时长都是固定的值，需要人为的调整。而且这一特点不符合未来智慧城市的发展趋势，会直接影响到居民夜间出行的安全性，也会造成电资源的浪费；当传统的路灯出现故障时，通常路政人员不能及时的发现和处理，这样就会造成安全隐患。
本设计中的太阳能路灯远程智能控制是将物联网技术和太阳能LED路灯技术结合在一起。 该系统旨在使用物联网技术来远程控制路灯。 在传统的路灯控制器的基础上，增加无线传感器节点实时检测路灯环境，实现路灯的最佳控制。 该系统具有广泛的推广应用价值。
1．2 国内外研究现状
1.2.1物联网技术的研究现状及发展
物联网技术真正的受到关注是由于麻省理工大学的AutoID研究中心以及相关的市场分析刊物的推动。2005年11月,在突尼斯举办的信息社会全球峰会上,国际电信联盟发布《IU Internet reports2005 The Internet of Things》,指出无所不在的物联网时代即将来临,全球上所有的物体无论大小都可以通过 Internet主动进行信息交换[5,6]。
随着无线通信技术的不断成熟，物联网发展过程中的一些技术问题也被一一解决，一些短距离无线通信技术也被广泛的应用于当下发展的各个领域，例如：无线局域网（WiFi），红外通信技术，蓝牙，近场通信（NTFC）和Zigbee技术等。日前，应用最为广泛的要数环境监测、军事医疗领域、工农控制领域等。
物联网技术的迅速发展直接影响和推动了整个产业链的发展。当今社会，国家大力推行工业化、信息化和智能化，未来包括工业在内的更多信息行业都将受到物联网技术深远的影响。手机数据采集的使用和二维码产品的全面监控已经证明，已经与无线互联网和传统物联网相结合的“新物联网”产生了更广泛的应用，推动工业技术摆脱了危机，物联网技术的发展体现了下一代信息技术的发展方向[1]。伴随着各个方面的齐心努力，未来，中国整个经济市场也必将受到物联网技术的极大影响。
目 录
1 引 言 1
1．1 课题研究的背景和意义 1
1．2 国内外研究现状 2
1．3 课题研究目的 3
2 系统整体设计 4
2.1系统设计原则 4
2.2设计要求 5
2.3无线传感节点整体设计 6
3 系统硬件设计 8
3.1数据处理模块设计 8
3.2无线传输模块设计 10
3.3 电源模块设计 12
3.4采集模块 13
3.5路灯模拟模块 15
4 通信协议 17
4.1 硬件串口通信 17
4.2 EDP通信协议 18
4.3 RS232串口通信 18
4.4 IIC通信协议 18
5 云平台设备创建与连接 19
5.1 云平台创建 19
5.2 GPRS方式连接ONENET 20
6系统硬件安装与调试 21
6.1系统硬件安装 21
6.2 SIM900A开发板AT调试 22
6.3 系统调试 24
6.4 调试结果展示 25
5.5 遇到的问题及解决办法 30
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录：电路图 34
1 引 言
1．1 课 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
题研究的背景和意义
在太阳能技术飞速发展的今天，城市照明行业已经被太阳能LED路灯占据大部分市场，太阳能LED路灯以其节能环保等优势体现出其巨大的市场潜力。太阳能LED路灯相对于传统发电还具有不消耗常规电力、无污染的优势。
在日益紧张的能源问题下，国家大力推动城市照明行业新型节能技术的发展，采用新能源和新型节能光源，倡导绿色照明新理念。 作为城市照明行业的新宠，环保节能优势明显的太阳能LED路灯在国内大部分城市得到了大力推广和应用。
太阳能LED路灯是道路照明行业的新起之秀，明显的环保节能优势使得太阳能LED路灯在我国大多数城市得到了大力的推广和应用，极大的节约了能源，同时也将环境污染降到了零污染。新能源特别是太阳能光伏发电的利用和发展具有无与伦比的先天优势。 从长远来看，世界能源的发展必定会倾向于新能源。国家在制定政策上和财政支持上都倾向于新能源的开发利用，基于光伏发电的太阳能LED路灯设计体系也逐渐成为新能源中的高度关注点。
怎样使太阳能电池板和电池的使用寿命得以延长，进一步将太阳能LED路灯智能化程度提高，太阳能LED路灯的控制器是至关重要的。 节能高效的太阳能LED路灯之所以能成为城市道路照明系统的佼佼者，由于其性能稳定，控制技术成熟，节能优势明显，未来必将取代传统的城市照明系统。 街道照明系统是城市自动化管理的一个重要方面。
街道的照明和居民的日常生活息息相关，特别是夜间出行，良好的照明极大的保障了人们的生活便利和生命安全。不仅如此，照明系统的广泛分布还直接影响了一个城市的夜晚风光，设计完备的照明系统不仅可以达到照明的功能，还可以为黑夜平添一道亮丽的风景线。
传统的路灯都是采用的定时控制，路灯的通段时间和通断时长都是固定的值，需要人为的调整。而且这一特点不符合未来智慧城市的发展趋势，会直接影响到居民夜间出行的安全性，也会造成电资源的浪费；当传统的路灯出现故障时，通常路政人员不能及时的发现和处理，这样就会造成安全隐患。
本设计中的太阳能路灯远程智能控制是将物联网技术和太阳能LED路灯技术结合在一起。 该系统旨在使用物联网技术来远程控制路灯。 在传统的路灯控制器的基础上，增加无线传感器节点实时检测路灯环境，实现路灯的最佳控制。 该系统具有广泛的推广应用价值。
1．2 国内外研究现状
1.2.1物联网技术的研究现状及发展
物联网技术真正的受到关注是由于麻省理工大学的AutoID研究中心以及相关的市场分析刊物的推动。2005年11月,在突尼斯举办的信息社会全球峰会上,国际电信联盟发布《IU Internet reports2005 The Internet of Things》,指出无所不在的物联网时代即将来临,全球上所有的物体无论大小都可以通过 Internet主动进行信息交换[5,6]。
随着无线通信技术的不断成熟，物联网发展过程中的一些技术问题也被一一解决，一些短距离无线通信技术也被广泛的应用于当下发展的各个领域，例如：无线局域网（WiFi），红外通信技术，蓝牙，近场通信（NTFC）和Zigbee技术等。日前，应用最为广泛的要数环境监测、军事医疗领域、工农控制领域等。
物联网技术的迅速发展直接影响和推动了整个产业链的发展。当今社会，国家大力推行工业化、信息化和智能化，未来包括工业在内的更多信息行业都将受到物联网技术深远的影响。手机数据采集的使用和二维码产品的全面监控已经证明，已经与无线互联网和传统物联网相结合的“新物联网”产生了更广泛的应用，推动工业技术摆脱了危机，物联网技术的发展体现了下一代信息技术的发展方向[1]。伴随着各个方面的齐心努力，未来，中国整个经济市场也必将受到物联网技术的极大影响。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1863.html
