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照明控制器

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 楼主| 发表于 2017-9-6 20:11 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式

  一、作品简介
  1.整机外观

  2.研究背景、目的和功能、市场应用前景:
  自从十一五规划提出“落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会”举措以来,人民积极响应“节能减排”号召。据有关数据统计,照明耗电量是建筑电气电能消耗的主要成分,大约占整个楼宇建筑用电量的12%~25%左右 。随着建筑行业发展,该比值还在不断增长,所以,建筑照明系统有着可观的节能潜力。在建筑行业快速发展的今天,采取先进的照明系统,降低电能消耗,延长灯具寿命,降低管理人员工作量,有广阔的市场前景。
  3.亮点体现
  该系统使用使用以太网进行数据通信,通信速度快,可靠性高,能广泛应用于星级酒店、办公大楼、各类场馆、展厅等高可靠、高安全性的场合。
  系统下位机控制板采用STM32F103为主控芯片,通过SPI接口连接W5500网卡芯片,实现了以太网TCP通信功能。下位机检测到夜间有人走动时可自动开灯。
  上位机运行照明控制管理软件,通过以太网与下位机通信,不但能够开闭任意一盏灯,还能实现一键开闭所有灯、定时开关灯、场景预设等功能。
  系统采用低压直流LED节能光源,亮度高,寿命长,安全性高。采用新型节能光源代替传统光源,节能效果可达到25%~35% 。
  二、系统构架图
  系统整体设计方案遵循模块化设计思想,将系统分为电源模块、STM32最小系统、信号采集模块、继电器输出模块、W5500网络模块、24C02存储模块。
  三、硬件部分的描述
  作品的实现原理、系统的工作过程。

  下位机上电后先初始化最基本的系统资源,如RTC实时时钟、看门狗、定时器等。定时器每500ms中断一次,板载LED闪烁一次,同时看门狗“喂狗”。1秒之内没有喂狗,系统将会强制复位。然后初始化外设资源,如光耦输入接口、继电器输出接口、24C02存储芯片、W5500网络芯片。下位机的基本信息和网络参数都保存在24C02中,这些参数可以通过串口发送命令来修改。程序运行后,当串口收到命令时,处理串口命令;当检测到TCP收到命令时,处理TCP命令,如果是开关继电器操作,则操作完继电器后将当前继电器状态保存在24C02中,实现断电保存;当灯泡开光状态变化时,即光耦输入点发生变化后,MCU会主动向上位机发送当前光耦输入点状态。
  四、材料清单(BOM列表)
  部分元器件清单

  五、软件部分的描述(选填)
  下位机和上位机都通过双绞线连接交换机,上位机通过控制软件来实现对下位机的访问和操作。上位机控制软件如图所示。

  下位机源代码(C#写的,Visual Studio 2010开发):
  六、总结
  在该系统设计过程中,严格遵守公司规范,极大提高了PCB电路板的可生产性、可测试性和可维护性,下位机代码清晰、简洁、可测试、安全、效率高、可移植强,产品能够经受住市场考验。
  由于资源限制和准备时间不足,加上对上位机编程不熟悉,只圆满完成了系统下位机系统设计,上位机软件比较粗糙。本系统设计过程中,完善了知识体系,对嵌入式系统开发有了更加深入的理解。在此过程中也认识到了自身很多不足,为以后学习指明方向。
  本作品通过以太网与上位机通信,采用明文传输协议,协议公开透明,客户可以根据这些协议和自己实际工程需要,自行编写上位机控制软件。以后可以编写更加安全的通信协议,使用MD5、SHA265等加密算法为通讯内容加密,还可以增加对MODBUS工业通讯系统的支持等等,可供二次开发的潜力巨大。
  如需原理图等PCB文件请到原贴进行查阅下载:club.szlcsc.com/article/details_5609_1.html

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发表于 2017-9-7 00:24 | 显示全部楼层 |返回版面
这年头都是云api加web,
      

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发表于 2017-9-14 11:50 | 显示全部楼层 |返回版面
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