基于ZigBee+GPRS的太陽(yáng)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：ZigBee是一種可以實(shí)現(xiàn)近距離自動(dòng)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。在太陽(yáng)能路燈領(lǐng)域尚未得到大規(guī)模應(yīng)用。 由于ZigeBee技術(shù)有很好的技術(shù)應(yīng)用前景和實(shí)用意義,我們將它應(yīng)用在目前發(fā)展勢(shì)頭迅猛的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中。該系統(tǒng)中,ZigBee模塊與傳統(tǒng)控制器結(jié)合到一起,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,包括對(duì)蓄電池、極板及控制器等實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),真正的實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能路燈的智能化。本文的研究?jī)?nèi)容是用ZigBee搭建網(wǎng)絡(luò),并用GPRS實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸,在遠(yuǎn)程終端上進(jìn)行監(jiān)控。 本系統(tǒng)中,采用TI的CC2530單片機(jī)實(shí)現(xiàn)ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)GPRS將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送至后臺(tái)服務(wù)器。 太陽(yáng)能路燈控制器使用51系列單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。終端使用兩個(gè)電阻和電位器實(shí)現(xiàn)電池的充放電電壓采集；采用0.01康銅電阻作為電流采樣電阻來(lái)產(chǎn)生取樣電壓,實(shí)現(xiàn)電池電流采集；采用PWM控制MOS開關(guān),實(shí)現(xiàn)電池的充放電控制。創(chuàng)新點(diǎn)在于,將ZigBee和GPRS技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng),可靠地實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)路燈的監(jiān)控。同時(shí),開發(fā)了用戶體驗(yàn)良好的Web監(jiān)控系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)的可用性很高。 【關(guān)鍵詞】：ZigBee GPRS LED 蓄電池 監(jiān)控軟件
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.532;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題背景與意義10
• 1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容10-17
• 1.2.1 系統(tǒng)功能介紹10-13
• 1.2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)13-14
• 1.2.3 系統(tǒng)組件14-16
• 1.2.4 本論文研究?jī)?nèi)容及主要工作16-17
• 第2章 LED路燈恒流驅(qū)動(dòng)方案及電路設(shè)計(jì)17-23
• 2.1 LED恒流驅(qū)動(dòng)介紹17
• 2.2 LED路燈驅(qū)動(dòng)電路17-18
• 2.2.1 直流電壓驅(qū)動(dòng)電路17-18
• 2.2.2 集成穩(wěn)壓元件的LED驅(qū)動(dòng)電路18
• 2.3 LED路燈驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)18-19
• 2.3.1 優(yōu)點(diǎn)19
• 2.3.2 缺點(diǎn)19
• 2.4 一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)19-22
• 2.4.1 PT4115工作原理19-20
• 2.4.2 PT4115調(diào)試細(xì)則20-21
• 2.4.3 PT4115電路元件的選取21-22
• 2.4.4 30W路燈驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 太陽(yáng)能照明系統(tǒng)控制器原理及設(shè)計(jì)23-30
• 3.1 控制器基本原理23-24
• 3.1.1 控制器工作流程23
• 3.1.2 太陽(yáng)能控制器充電過(guò)程23-24
• 3.2 控制器系統(tǒng)功能需求及設(shè)計(jì)方案24-29
• 3.2.1 控制器連接方式24-25
• 3.2.2 技術(shù)參數(shù)需求25-26
• 3.2.3 工作模式設(shè)計(jì)方案26-27
• 3.2.4 指示燈設(shè)計(jì)方案27
• 3.2.5 設(shè)置方法設(shè)計(jì)27-29
• 3.3 控制器電路設(shè)計(jì)29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第4章 ZigBee+GPRS系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)30-52
• 4.1 ZigBee介紹30-35
• 4.1.1 ZigBee協(xié)議棧30-31
• 4.1.2 ZigBee協(xié)議棧31-34
• 4.1.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)34-35
• 4.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)控制器的硬件實(shí)現(xiàn)35-40
• 4.2.1 ZigBee節(jié)點(diǎn)控制器的硬件框圖35-36
• 4.2.2 CC2530的簡(jiǎn)介36-39
• 4.2.3 ZigBee節(jié)點(diǎn)控制器硬件實(shí)現(xiàn)39-40
• 4.3 GPRS介紹40-45
• 4.3.1 GPRS系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)40-41
• 4.3.2 GPRS系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)41
• 4.3.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和基本原理41-43
• 4.3.4 GPRS終端與控制中心服務(wù)器通信43-45
• 4.4 ARM應(yīng)用程序設(shè)計(jì)45-47
• 4.4.1 系統(tǒng)流程圖46
• 4.4.2 系統(tǒng)架構(gòu)46-47
• 4.5 GPRS無(wú)線通信的硬件實(shí)現(xiàn)47-51
• 4.5.1 GPRS無(wú)線通信的硬件框圖47
• 4.5.2 STM32F103系列微處理器的簡(jiǎn)介47-48
• 4.5.3 TC35模塊的簡(jiǎn)介48-50
• 4.5.4 GPRS無(wú)線通信硬件實(shí)現(xiàn)50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-62
• 5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能需求52-53
• 5.2 系統(tǒng)架構(gòu)53-54
• 5.3 B/S部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-55
• 5.3.1 B/S部分架構(gòu)54-55
• 5.3.2 B/S部分軟件實(shí)現(xiàn)55
• 5.4 C/S部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-60
• 5.4.1 C/S部分軟件實(shí)現(xiàn)55-56
• 5.4.2 數(shù)據(jù)接收模塊56-57
• 5.4.3 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊57-58
• 5.4.4 數(shù)據(jù)源模塊58-59
• 5.4.5 C/S部分初始化過(guò)程59-60
• 5.4.6 C/S部分軟件實(shí)現(xiàn)60
• 5.5 數(shù)據(jù)庫(kù)部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)60
• 5.5.1 概念設(shè)計(jì)60
• 5.5.2 邏輯設(shè)計(jì)60
• 5.6 中心服務(wù)器工作過(guò)程60-61
• 5.7 本章小結(jié)61-62
• 第6章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 工作總結(jié)62-63
• 6.2 工作展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67

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