【MCU方案】+ MSP430F5525+GPRS 远程路灯监控系统

只看该作者 · 2015-7-22 22:55

本帖最后由我是土匪于 2015-7-22 23:37 编辑

看到这次活动，也想秀一秀。
项目背景：
在目前GPRS网络普及的背景下，本系统集计算机、通信、自动控制等多种先进技术于一体，成功实现了对夜景照明系统和路灯以及无人值守海岛的航信灯等实现实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行，实时监控，实时控制，对异常设备快速做出判断和处理。
功能介绍：1、可以定时上报系统运行参数，上报设备运行情况。
2、一旦设备发生异常，立即上报给服务器，做报警。
3、管理者通过可以联网的PC或者手机登陆管理平台，可以随时改变设备工作模式，工作状态，以及远程测试设备是否健康。
4、随着季节变化，调整工作时间段
5、随时查看没台灯具的电流、电压、蓄电池（太阳能）的工作情况。

系统架构如图

后台管理系统：

只看该作者 · 2015-7-22 23:05

本帖最后由我是土匪于 2015-7-22 23:13 编辑

产品方案：
因为灯具种类很多，且是成熟稳定的产品，目前的系统是希望把曾经分散的、独立的设备连入网络，集中管控，因此方案将整个系统的硬件分为灯具部分和GPRS传输两部分来做。目前上传的方案，每一**立的灯具用一**立的GPRS，这种方案适用于海岛，航信灯以及桥梁上的独立的指示灯。
如果是小范围集聚的路灯，需要扩展一台GPRS同时瓜多台灯具的方式。这种类型这里不做描述。
上架构图：

软件协议采用了MODBUS协议（因商业应用，因此点到为止）：

服务器与GPRS设备之间的数据传输为全双工方式；服务器与GPRS设备发送、接收数据帧格式相同。

表1：帧格式

字节序号	字节数	字节名	内容	备注
1	1	SOF1	0xA5	帧头1
2	1	SOF2	0xA5	帧头2
3	1	ADDL	0xA1	GPRS设备地址低四位；
4	1	ADDH	0x50	GPRS设备地址高四位；GPRS设备的默认地址为0x01，可在使用中重新设定
5	1	CMD		功能域
6	1	STATUS	0x00	状态字节；
7	1	LEN	N	数据域字节数
8-(N+7)	N	Data		数据域
N+8	1	CRC		校验和；从第一到第n个数据的累加和
N+9	1	END	0x5A	帧结束符

只看该作者 · 2015-7-22 23:21

本帖最后由我是土匪于 2015-7-22 23:37 编辑

原理图单片机系统：

SIM900A原理图：

几个通信接口：
单片机和SIM900A之间是串口通信
单片机和灯具之间是I2C通信。

只看该作者 · 2015-7-22 23:24

只看该作者 · 2015-7-22 23:30

本帖最后由我是土匪于 2015-7-22 23:38 编辑

PCBA:

最后，这不是我焊接的，这焊功，哎，我都不好意思拿出来了

只看该作者 · 2015-7-23 00:03

很不错啊，最多能控制多少个灯

3万 · 2015-7-23 08:45

赞一个，这个不错

只看该作者 · 2015-7-23 09:24

米尔豪斯发表于 2015-7-23 00:03
很不错啊，最多能控制多少个灯

这套系统兼容一对一，一对多。
一对多利用单片机的另一个串口接zigbee实现自组网。
这部分没用上传。

只看该作者 · 2015-7-23 11:41

补充一点：
GPRS模块部分采用SIM900A，模块可以二次开发，直接把模块做成了透传功能（DTU），与服务器之间的链接靠GPRS独立维护，采用长连接方案，不掉线，自动重连，定时重启，与MSP430互为看门狗，实现不死机。

之所以采用MSP430，系统供电时太阳能电池，电源敏感，白天模块断电，单片机低功耗，晚上系统工作。

1万 · 2015-7-23 12:41

顶一个。。。。。。

只看该作者 · 2015-7-23 16:45

扩展话题：
如果实现组网，大家觉得怎么方案好？

只看该作者 · 2015-7-24 09:58

8错8错，支持下楼主~

只看该作者 · 2015-7-24 16:41

只看该作者 · 2015-7-28 11:09

:curse:阿军哥原来是土匪，我是希望！！！:shutup:

只看该作者 · 2015-7-28 11:11

很不错，来学习下

只看该作者 · 2015-7-28 11:13

:L大漠哥

只看该作者 · 2015-7-28 11:16

uniquehope 发表于 2015-7-28 11:13
大漠哥

希望帝，多支持！

只看该作者 · 2015-7-28 11:35

我来跟帖了。
我认为：
1、MCU可以换成STM32F0的，更便宜；
2、Modbus RTU从机数量有限，怎么解决数量问题，或者我理解有误？
3、GPRS遇到网络延迟、网络故障等，是否有检测机制
4、插SIM卡月租贵吗？那岂不是每个月都要缴费？

只看该作者 · 2015-7-28 11:38

支持，好帖子，好方案，大家支持一下

呗

只看该作者 · 2015-7-28 11:48

jalonfungar 发表于 2015-7-28 11:35
我来跟帖了。
我认为：
1、MCU可以换成STM32F0的，更便宜；

1、MCU换哪家的就先不在TI论坛讨论了。
2、目前这套方案是一对一的，目前路灯一对多主流方案用电力载波，ZIGBEE、433M等较多，485也许也有，一般一台主机和附近的一些从机共用一个网关（GPRS），不会带数量太多的从机。主要是距离原因。
3、GPRS采用TCPIP，心跳包提示信号强度，发送失败会自动重传，与服务器断开会自动重连，并有告警指示。当然无线没有有线可靠。
4、目前物理网卡，数据卡很多，5月30M根本用不掉，还有很多更便宜的流量卡。缴费是难免的，因此用在无人海岛或者偏远地方还不错，如果每一台路灯都这样做，维护的资费确实是个很大的问题。

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