论文部分内容阅读
随着国内智慧城市的快速发展,智慧路灯作为智慧城市的一部分,也是方兴未艾,智慧路灯是指通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA等通信技术,实现对路灯的远程集中控制与管理,具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能,能够大幅节省电力资源,提升公共照明管理水平,节省维护成本。本论文首先讲述了智慧路灯在国内外的发展历史及现状,指出路灯智能集中器的研发是智慧路灯控制系统重要的一个环节,并提出了路灯智能集中器的总体方案设计,包括微处理器的选型,FLASH和RAM的选型,无线通讯GPRS模块和电力载波芯片的选型。其次,讲述了智慧路灯智能集中器的硬件电路设计,包括电源设计,存储电路设计,无线通讯电路设计,以太网接口电路设计和USB接口电路设计等,在硬件电路设计完成之后确定整机采用三块板的结构设计,底层为电源板和路由模块,中间板为微处理器核心板和控制中枢,最上层为触摸屏板,各板间采用排线接插件的连接方式。在完成硬件设计之后,搭建了基于虚拟机的Ubuntu嵌入式Linux开发环境。具体包括Ubuntu环境下Eclipse集成环境的安装配置,GDB调试器的交叉编译,触摸屏程序开发环境Qt的搭建等。按照嵌入式Linux开发的一般步骤,先是调通了各个硬件功能模块,然后设计了路灯智能集中器的软件编程框架,使用Linux多线程编程完成了主程序的开发,使用Qt开发完成了触摸屏程序,并使用基于TCP SOCKET的本机通信方法,实现了两个进程的通讯。最后,在济南高新区舜华路选取路灯控制箱变,安装一台样机,安装50个单灯控制器,通过一个月的测试,效果良好,完成预期的设计和实现。