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時間胳戌冪︰2019年08月09日 所屬分類但斯︰電子論文 點擊次數跨︰

摘要嗅替維︰系統采用STM32F030芯片作為主控芯片烙竣嫡,DC/DC變換器作為充放電主電路梳,利用MPPT最大功率點追蹤技術歉,使太陽能的利用更加高效撻鞋蛾。采用SX1278芯片作為Lora通信的微處理器甕,實現路燈自組網後再利用集中器連接因特網伺瓶倦,並開發了相應的APP遠程監控軟件弦溯寐,通過采用

  摘要嫌評控︰系統采用STM32F030芯片作為主控芯片槳點勢,DC/DC變換器作為充放電主電路槐汲,利用MPPT最大功率點追蹤技術童緬瞄,使太陽能的利用更加高效練隙。采用SX1278芯片作為Lora通信的微處理器蛻療劍,實現路燈自組網後再北京極速賽車官網極速賽車是正規的嗎極速賽車是正規的嗎利用集中器連接因特網緯戌龜,並開發了相應的APP遠程監控軟件裂頓趣,通過采用多時段控制以及對路面行人的檢測詩修,路燈智能調節亮度跺岔,實現路燈智能化管理和高效的能源利用緝疾垮。

  關鍵詞瞧冀晌︰Lora;太陽能;路燈;智能控制

照明工程學報

  引言

  隨著太陽能光伏發電技術的不斷發展寒,太陽能光伏發電技術已經被應用到路燈等照明系統中[1-2]箔屠,基于物聯網技術的智能路燈得到了越來越廣泛的關注[3-4]估計獺,為了解決傳統路燈只能進行分時段照明和人工控制的問題誕息,本文研究設計了一種太陽能智能路燈的控制系統燃,分時段分功率的工作模式以及路況檢測功能票,使得路燈對于能源的分配更加合理贛息取。同時堪,將物聯網技術應用到太陽能智能路燈控制系統中午抱胯,可以遠程監控極速賽車開獎結果極速賽車開獎官網下載北京極速賽車app路燈運行狀況以及能源使用情況侍,不需要人為的報修寇瓦,使路燈的維護變得更具高效付悉、智能化夸趴饋。

  1太陽能路燈控制系統結構

  系統通過中央處理單元控制DC/DC變換器進行MPPT(最大功率點追蹤)哼潮,將太陽能轉化為電能並存儲到蓄電池中碎蚊,同時中央處理器結合太陽能電池板的輸出電壓捶蘭胚、內部時鐘非圈統,對當前光環境進行判斷財,自動實現充電鈍、照明兩種模式之間的轉換惦。通過Lora模塊絡壕乃,將路燈的位置物饑娃,太陽能電池板的相關信息頭,蓄電池的電能等信息發送到Lora集中器每骨死,再由集中器通過4G移動系統網絡將信息發送到遠程控制中心綽喇塹。

  本系統硬件電路采用STM32F030C8T6芯片作為核心控制器鉗,主電路由DC/DC變換器謊,供電電路癸辣,采樣電路組成晦樸疙。由DC/DC變換器負責蓄電池的充放電閑僕。由于路燈系統所處環境的光強度基本依靠太陽光窩,因此設計采樣電路采集太陽能板的輸出電壓可以對當前光環境進行檢測連啃,采樣電路同時對太陽能板侍叭,蓄電池以及節能燈管的電流剔,電壓進行采樣散篙門。

  Lora通信模塊負責將路燈設置的參數以及路燈運行狀況和環境信息發送給數據集中器謙背。為滿足各個模塊工作電壓不同的需要妨耍攜,設計選用LM2596作為第一級穩壓芯片疙霞頒,蓄電池電壓經其輸出12V的穩定電壓吾麓,供各個模塊使用砍恕雷。再通過第二級穩壓芯片LM317懇,使電壓穩定輸出3.3V感。為提高穩壓電路最大輸出功率侍,保證各個模塊供電穩定危輸,將兩個LM317模塊並聯盼皆烽,可增加其輸出能力鎬撇。

  2Lora通信技術

  2.1Lora通信

  本設計采用SX1278芯片作為Lora通信電路的控制器參。SX1278芯片通過SPI協議與中央處理單元進行通信蹭,將內部存儲器中的智能路燈各個工作模式參數及實時數據發送至Lora集中器廄。

  2.2組網方式

  各個太陽能路燈之間通過Lora模塊相互通信掛笨萍,自組成網絡粉壤,節點與集中器匯集痰,將數據發送至集中器泰,集中器根據各個路燈的唯一標識ID對路燈進行識別危官盆。若其中某節點距離集中器距離過遠提間鱉,導致集中器之間通信質量較差賄廊,則選擇通過其他路燈作為中介侈簧,將數據及路燈唯一標識ID打包發送至通信質量較好的路燈慈論革,再由該路燈將數據轉發至集中器始,最後發送至遠程控制端算尉。集中器與服務器通過MQTT(MessageQueuingTelemetryTransport)協議進行通信煥沫,根據不同的集中器唯一ID標識符發布主題凡,對應的集中器訂閱該主題干,可同時實現識別集中器以及集中器與APP雙向通信嬌玫。

  3軟件控制程序設計

  系統通過控制DC/DC變換器實現充電模式和照明模式相互轉換擎戈尚。將電池種類褪虹、充電模式參數和照明模式參數存儲在RAM中靶盒筷,當接收到遠程終端傳來的指令時悸秸,按照指令對各個參數進行設置並保存瞪享秀。參數設定完成後舊皋,通過采樣電路讀取太陽能板和電池的電流泥渴、電壓及。

  在太陽能板輸出電壓低于設定的電壓時妨懲芭,若時間超過18時則視為天黑茅雙,轉換至照明模式匣誡齡,否則視為陰天奢擴,繼續工作在充電模式壘。在充電模式下潞,按電池種類和蓄電池的電量的設置多種合理有效的充電策略醋,例如鉛酸電池有浮充絹刊,快充察,均流等多種模式甦。按照不同充電策略的參數對DC/DC變換器輸出電壓電流進行控制腿巴互,同時通過MPPT最大功率追蹤使DC/DC變換器在設定輸出電壓範圍內以最大功率輸出微。

  對電池電量進行實時監控鋇,確保電池不過充毀玫,科學合理的保護蓄極速賽車玩法極速賽車預測網3分極速賽車精準計劃電池的壽命昆慘墳。在照明工作模式下舜,按照設置的路燈工作模式參數污猛徑,將夜晚劃分為多個時段樞鮮救,每個時段按參數中設置的功率工作誡埃,從天黑開始進入第一工作時段弄告,一直延續到天亮酸疼。天亮時根據中央處理單元的RTC實時時鐘將天亮時間保存在RAM中具,連續存儲前一周天亮時間來預測第二天的天亮時間瓷。

  實時對路況進行檢測捕施獨,當檢測到行人時己拈穆,路燈工作在大功率照明模式幻清,若沒有檢測到行人澇揮,則工作在低功率模式敞男,保證基礎照明酒。根據系統實時時鐘轟,在每天0點將一天累計充電電量哎默,用電電量及光照環境等數據發送到遠程終端揩款遷,在電流電壓異常時發出警報皆卵跋,實現智能化的遠程監控竟,使路燈的維護及管理更加人性化韌搽嗡。

  4終端軟件設計

  遠程終端軟件設計居經,通過定位系統定位每個路燈位置侈,選擇對應路燈即可對路燈參數進行設置以及讀取路燈數據惹蔽。

  5結束語

  本研究設計了一種智能路燈控制系統項,通過以STM32F030為控制單元的DC/DC變換電路實現太陽能充電及路燈的智能化管理圭嚏,實現了蓄電池電能科學合理利用睫絞。利用Lora技術實現低功耗荒陋雇,遠距離的路燈節點與集中器之間的自組網絡糙竣,再由集中器遠程終端建立連接錨拐傲,通過遠程終端對路燈系統進行監控綠廣,實現了路燈的智能化餃踩 ,人性化的科學管理括頒慶。

  參考文獻澎車泌︰

  [1]張志宏亮逆淡,華前斌.基于MPPT光伏LED路燈照明系統設計[J].中國新技術新產品稿茅粱,2018(1)牛計徊︰35-36.

  [2]陳國棟戮,羅素芹操侈坎,劉文斌甘郡滅,等.基于改進相似日的光伏系統日發電量預測[J].照明工程學報瑞姐,2018碑,29(3).

  [3]李家熹.太陽能風能在高速公路中的應用分析[J].中國戰略新興產業葛,2018(5X)絛氦歧︰5-6.

  [4]黃進.智能全功率MPPT風光互補路燈控制器設計[J].測控技術梯,2018訛吃仟,37(06)井皋︰138-144.

  相關刊物推薦貉襪︰《照明工程學報》(CHINA ILLUMINATING ENGINEERING JOURNAL)于1992年創刊讓,是中國照明學會主辦的全國性學術刊物搜鋁,被中國學術期刊網絡出版總庫恕匣、中國數字化期刊群墨夕炬、中文科技期刊數據庫滬駒、中國學術期刊文摘猛、中郵閱讀網等收錄上碼,2009年入選為中文核心期刊測葦什,2012年入選中國核心期刊(遴選)數據庫癱蔬桑。CN 11-3029/TM日,ISSN 1004-440X鴻畝。

  

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