【摘要】：當今,伴隨著環(huán)境日益惡劣和資源日益匱乏,節(jié)能減排已經(jīng)成為炙手可熱的話題。路燈作為每個城市大范圍和階段性使用的照明設施,也應該加入到節(jié)能減排的大隊伍中。根據(jù)我國大部分城市的路燈系統(tǒng)來看,主要存在管理不夠智能化,控制方式過于單一等問題。針對我國路燈系統(tǒng)的管理現(xiàn)狀和功率消耗狀況,本文設計了具有兩種通信方式的路燈管理系統(tǒng),對基于GPRS的云服務器進行了研究,主要研究工作如下:(1)設計了基于GPRS的轉(zhuǎn)發(fā)式云服務器軟件。該軟件基于Java語言,在Eclipse中進行開發(fā)。本文分析了路燈管理系統(tǒng)中各個模塊間通信的實現(xiàn)并制定了通信協(xié)議。編寫的云服務器具有精準轉(zhuǎn)發(fā)消息,大量存儲管理者和路燈相關數(shù)據(jù)以及保證路燈系統(tǒng)安全可靠運行的功能。其中數(shù)據(jù)庫使用MySQL數(shù)據(jù)庫,由MD5算法驗證用戶合法性,保證系統(tǒng)安全。經(jīng)過在搭建的系統(tǒng)測試平臺中的測試結果可知,云服務器在路燈管理系統(tǒng)中能有效可靠運行。(2)優(yōu)化了基于Android的手機控制端軟件,增加了手機控制端的串口通信方式。分析手機和USB轉(zhuǎn)串口模塊間通信的實現(xiàn),實現(xiàn)手機對路燈終端的直接控制,包括遠程控制和實時監(jiān)控。根據(jù)搭建的系統(tǒng)測試平臺顯示,手機控制軟件可以有效控制路燈終端。該系統(tǒng)已經(jīng)在海林火地電氣科技有限公司車間完成測試,結果表明該系統(tǒng)可以實現(xiàn)路燈的智能控制和大幅度節(jié)能。文章最后對本文的工作進行了總結和展望,希望隨著工作的進一步研究,可以為路燈管理系統(tǒng)設計更為強大和便捷的應用功能。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.09;TN929.532
【圖文】：

圖 3-1 USB 轉(zhuǎn)串口通信模塊 所示，連接線的一端已經(jīng)插入了 USB 轉(zhuǎn)串口模塊的需要插入手機的充電口，集中器的棒狀天線通過無。圖中還包括 PL2303 和 BM200N 的集中器，PL23，BM200N 集中器負責和路燈終端中的組網(wǎng)模塊間進3 芯片介紹在本文中主要完成 USB 轉(zhuǎn)串口的功能，它是一口轉(zhuǎn)換器，有了它，USB 的接口就可以和 RS232 的rolific 公司生產(chǎn)的。此器件內(nèi)部包括 USB 功能控制帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號的 UART，有了這些只電容就可實現(xiàn) USB 信號與 RS232 信號的轉(zhuǎn)換。該器件將 USB 的消息轉(zhuǎn)換成 RS232 的信息，然后 集中器發(fā)送給路燈終端，進而路燈終端就可以按照

圖 3-2 PL2303 引腳圖3.3.2 BM200N 集中器介紹BM200N 是低功耗分布式無線移動自組網(wǎng)模塊，工作在 433M 或 470M 免費頻段，最大發(fā)射功率為 100mW（20dBm），發(fā)射電流為 100mA，接收電流為 20mA，休眠電流為 0.5uA，工作電壓范圍 2.0V～3.6V；RF 調(diào)制方式為 GFSK，波特率500kbps～1.2kbps 自適應，1 個基本信道和 1～16 個輔助信道（跳頻），信道頻點和數(shù)量可配置；UART 波特率 2400～230400，報文格式靈活設置，能夠支持各種協(xié)議；內(nèi)嵌無線移動自組網(wǎng)協(xié)議 Wave Mesh[22]。Wave Mesh 是一種協(xié)議棧，主要應用于功耗低，成本低的自組織網(wǎng)絡。它最大的特點就是分布式和對等性。不但定義了 Mac 層和路由協(xié)議，在網(wǎng)絡自愈性和吞吐量方面也是做的很好。在移動的組網(wǎng)環(huán)境下也可以輕松的傳輸數(shù)據(jù)，能夠快速的組網(wǎng)。為了讓 BM200N 能夠正確的跟手機進行通信，我們需要設定兩者通信的波特率，所以我們要對其進行配置。只需要將集中器插接在專門的配置板上，然后

圖 3-3 BM200N 模塊配置界面圖3.4 串口通信方式下手機軟件設計及實現(xiàn)由師兄開發(fā)的手機控制端 APP 已經(jīng)應用在了路燈管理系統(tǒng)中，通信方式是通過云服務器的客戶端/服務器方式。本課題完成的手機控制端 APP 在原有的基礎上添加了串口通信方式，即通過 USB 轉(zhuǎn)串口通信方式對路燈實行控制，增加了一種對路燈的控制方式，同時也可方便的應用于路燈的調(diào)試。另外本課題還在原有程序的基礎上進行了界面和程序的優(yōu)化，使其功能更加完善，更便于管理者操作。所以本文只對串口通信方式中手機控制端和 USB 轉(zhuǎn)串口模塊間的通信實現(xiàn)做詳細介紹。只要完成了兩者之間的數(shù)據(jù)通信，只需要在用戶點擊相應功能時，發(fā)送相應的命令協(xié)議即固定數(shù)量的十六進制字符，也就是第二章中介紹的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議中的下行數(shù)據(jù)。由于路燈終端已經(jīng)做好了協(xié)議的同步設置，所以只要手機發(fā)布控制指令，路燈就可以實現(xiàn)相應的功能�？梢詫崿F(xiàn)的功能如圖 3-4 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2750306