基于电力线载波通信的路灯控制.docx
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基于电力线载波通信的路灯控制.docx
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基于电力线载波通信的路灯控制
南华大学电气工程及其自动化
毕业设计
论文等级:
学士学位论文
论文主题:
基于电力线载波通信的路灯控制
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
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日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
摘要
有效合理的路灯控制是公共事业中非常重要的一部分,采用智能化的控制系统是实现能源节约、减少资源浪费的科学方案。
将电力线载波通信技术用于控路灯制控系统具有重要的研究意义。
论文采用电力线载波通信和计算机集控技术,设计开发了一种中
小型路灯控制系统。
文中首先设计了路灯控制系统的总体方案,考虑
到电力线载波通道传输特性,选择采用基于扩频技术的PL3105作为
载波调制解调芯片。
在此基础上进一步对系统进行具体设计与实现,
包括路灯控制系统的硬件设计、载波芯片软件配置、通信协议设计、
中继方式设计等。
然后以DAO技术、MSAccess数据库和VC6.0开发了计算机集控端的路灯控制用户子系统。
最后对模拟系统进行测试,结果表明,该系统工作稳定,操控便捷,达到了设计目标,有较高的实用价值。
关键词:
路灯控制;电力线载波通信;PL3105;中继方式;串口通信
Abstract
Effectiveandwisecontrolsystemofthestreetlampsisaveryimportantpartofpublicutilities.Theintelligentcontrolsystemforstreet
lampsthatbasedonthetechnologyofpowerlinecommunicationisanewtypeofenergyconservationprogram,hasanimportantsignificance.
Inthispaper,asmallandmedium一sizedstreetlampscontrolsystemhasbeendesignedanddevelopmentthroughtheuseofthetechnologyofpowerlinecommunicationandcentralizedcontrolofcomputer.Theoverallplanhasbeendesignedfirst,takingintoaccountthepowerlinechanneltransmissioncharacteristics,thePL3105chipwhichbasedonthespread-spectrumtechnologyasthecarriermodemhasbeenchosen.Onthebasisofaboveworks,afurtherspecificdesignandimplementationforthesystem,includesdesignofhardware,softwareconfigurationofcarrierchip,designofcommunicationprotocolandrelaymodehasbeenmade.ThenusingDAO,MSAccessandVC6.0todeveloptheuser'scontrolsubsystemascontrolterminal.Finally,asimulatedsystemhasbeentested,theresultsshowthatthesystemworkingstability,controllingeasily,reachedthedesigngoalsandhaveahighpracticalvalue.
Keywords:
Streetlampscontrolsystem;Powerlinecommunication;
PL3105;Relaymode;Serialcommunication
1绪论.....................................................................................……1
1.1路灯控制研究的意义与现状.....................................................1
1.1.1路灯控制的意义....................................................................1
1.1.2路灯控制的现状....................................................................2
1.2电力线载波通信研究背景.........................................................3
1.3选题背景与所做工作................................................................5
1.4本章小结.................................................................................6
2路灯控制系统概述......................................................................7
2.1电力线载波通信概述................................................................7
2.1.1低压电力线传输特性.............................................................72.1.2载波调制解调技术.................................................................8
2.1.3载波芯片简介.......................................................................10
2.2系统功能需求与设计方案二,.....................................................11
2.2.1系统功能需求.......................................................................11
2.2.2系统设计方案.......................................................................12
2.3路灯控制系统总体结构...........................................................12
2.3.1系统通信传输过程................................................................13
2.3.2数据的捕获和同步................................................................14
2.3.3系统组网及线路加工.....................................................
2.4本章小节................................................................................153
系统硬件设计............................................................................16
3.1载波通信收发模块二。
...............................................................16
3.1.1PL3105最小系统...................................................................16
3.1.2载波收发电路.......................................................................18
3.2终端控制模块…...........................................................,..........19
3.2.1继电器控制电路...................................................................19
3.2.2电流检测电路.......................................................................20
3.3功能电路模块..........................................................................20
3.3.1电源电路..............................................................................203.3.2电力线接口电路...................................................................21
3.3.3串行通信接口电路................................................................22
3.4本章小结................................................................................23
4系统软件设计............................................................................24
4.1通信协议设计.........................................................................24
4.1.1串口通信协议.......................................................................24
4.1.2载波通信协议.......................................................................24
4.1.3单灯寻址协议.......................................................................26
4.2中继方式设计.........................................................................26
4.2.1节点中继方法.......................................................................26
4.2.2中继链路过程.......................................................................27
4.3PL3105软件配置.....................................................................284.3.1功能寄存器配置...................................................................28
4.3.2功能函数设计.......................................................................30
4.4本章小结................................................................................33
5路灯控制用户子系统..................................................................34
5.1用户子系统功能设计...............................................................34
5.2开发技术和开发环境简介........................................................34
5.3后台数据库设计......................................................................37
5.4路灯控制设计.........................................................................38
5.4.1路灯开关控制.......................................................................40
5.4.2路灯定时开关.......................................................................41
5.4.3检测路灯状态.......................................................................42
5.5路灯数据管理设计..................................................................42
5.6本章小结................................................................................43
6路灯系统测试............................................................................44
6.1载波通信样板.........................................................................44
6.2照明控制实验.........................................................................44
6.3控制系统测试.........................................................................46
6.4本章小结................................................................................487总结与展望................................................................................50
致谢............................................................................................51
参考文献.......................................................................................52
第一章绪论
路灯是人们日常生活中必不可少的公共照明设施。
对于公共照明
系统而言,采用智能化的控制系统是实现能源节约、减少资源浪费、
满足人们生活要求的科学解决方案。
电力线载波通信(PowerLineCarrierCommunication)是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
它具有无需重新布线、节省成本、永久在线、实用方便等优点,在自动抄表、照明控制、智能小区、智能大厦、信息家电、家居网络化、信息化、自动化和安全保安、电力系统遥控遥测等方面被广泛应用。
对公共照明系统进行监控是低压电力线载波通信技术用于数据传输的一个典型应用。
1.1路灯控制研究的意义与现状
1.1.1路灯控制的意义
自古以来,照明就在人类的活动中占有重要的地位。
从1879年美国发明家爱迪生发明了白炽灯使人类进入电光源的照明的时代起,各国就在照明上消耗了大量的能源。
据统计,全球每年的照明耗电相当于发电量的17%02004年,中国照明耗电约为2187亿千瓦时,相当于三峡水力发电工程建成后,年发电能力840亿千瓦时的近3倍。
城市路灯的耗电量占整个城市公用事业耗电总量的比例很大,因而路灯的节能工作在当前及今后有特别重要的意义。
2008年8月1日开始实施的《国务院办公厅关于深入开展全民节能行动的通知》[国办发(2008)106号]第五条:
“控制路灯和景观灯照明,在保
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- 基于 电力线 载波通信 路灯 控制