基于NB-IOT的智能路灯控制系统设计与实现
发布时间：2021-10-12 16:48
重大科学技术的发展成熟总是给人类社会生活带来重大的变革,一直以来,路灯都是仅以照明为目的,但随着科技日新月异的同时,尤其物联网技术成为现实之后,人们意识中的传统路灯已经满足不了建设智慧城市、智慧社区的要求。传统路灯大多数是采用手动、光照、时钟控制以及半夜的超大功率运行,不能按需调节亮度,不仅造成能源的浪费而且降低了其使用寿命。此外,路灯分布分散,缺乏有效的定位手段,给维护管理增加了难度,浪费了社会资源。在此背景下,设计实现智能路灯控制系统势在必行。本文针对目前国内外路灯系统的现状,分析了路灯系统实现智能化的必要性和可行性,结合嵌入式技术、云技术、Web技术以及LPWAN,设计实现了基于NB-IOT的智能路灯控制系统。本系统包括主控模块、路灯现场环境数据采集模块、通信模块、输出控制模块、云平台、PC机Web管理系统等。本文选取基于Cortex-M4内核的32位低功耗微处理器STM32L476RCT6作为主控MCU,选取低功耗、低成本、广覆盖、广连接的NB-IOT模组BC95为通信模块,结合多个传感器、GPS模块以及继电器等外围电路模块实现了数据采集和输出控制,最终实现了系统硬件设计。选用...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SPI读时序ATT7022E的SPI通讯格式是相同的，8位地址，24位数据，MSB在前，
图 4-6 SPI 读时序ATT7022E 的 SPI 通讯格式是相同的，8 位地址，24 位数据，MSB 在前，LSB 在后，其中 8 位命令位格式说明如下：Bit7： 0 表示读命令，用于外部 MCU 读取 ATT7022E 寄存器数据Bit6…0：表示寄存器地址，参照寄存器定义部分对每个寄存器的读写 CS 信号需动作一次，换句话说，通讯开始时 SCLK为低电平，CS 由高到低，经过 32 个时钟脉冲 SCLK，CS 由低到高，完成一个寄存器的读或写操作。ATT7022E 在时钟的下降沿从 DIN 线上取单片机送出的数据，在上升沿从 DOUT 线上向单片机送出数据。SPI 写时序图如图 4-7 所示：
兰州大学硕士学位论文 基于 NB-IOT 的智能路灯控制系统设计与实现在数据传输过程中，SCL 时钟为主设备控制，SCL 为高的时候读取数据 SDA的数据，SCL 为低的时候，主设备改变 SDA 的数据准备传输下一位。数据从高位开始传输，当传输 8 位后，主设备会释放 SDA 总线[41]。如果从设备正确接收到数据，则从设备会拉低 SDA 总线，则产生一个应答信号。如果从设备出错，不拉低 SDA 总线，由于上拉电阻的作用，SDA 的电平会变为高电平，即为非应答信号。数据传输总是以开始信号开始传输，以结束信号终止传输，中间可以传输多个字节的数据。IIC 读取温湿度时序图如图 4-8 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IOT技术的移动通信基站设备管理系统研发[J]. 刘玉洁,唐升. 电子设计工程. 2018(16)
[2]NB-IoT的技术优势及网络部署分析[J]. 王德龙. 中国新通信. 2018(14)
[3]NB-IoT网络部署方案探讨[J]. 胡泽妍,赵元,孙成虎,李楠,杨海涛. 邮电设计技术. 2018(07)
[4]基于NB-IoT的城市智慧路灯监控系统设计[J]. 成开元,廉小亲,周栋,张晓力. 测控技术. 2018(07)
[5]基于NB-IoT技术和地磁传感器的路边停车检测系统[J]. 梁振奇,陈文钊,张雨晨,唐少虎. 科技与创新. 2018(12)
[6]NB-IOT技术及应用探讨[J]. 刘玉姣. 数字技术与应用. 2018(06)
[7]基于NB-IOT窄带物联网智能路灯云端控制系统的设计与实现[J]. 朱鹏,徐洁. 电脑知识与技术. 2018(12)
[8]基于NB-IoT技术的太阳能-LED路灯照明监控管理系统[J]. 张红,尹椿荣,李伟. 中国照明电器. 2018(03)
[9]浅析智慧城市照明综合并杆建设项目的规划设计[J]. 周静. 中国照明电器. 2017(11)
[10]基于NB-IoT技术的道路照明智能控制系统[J]. 叶炜,吕伟,洪宽,穆志洋. 照明工程学报. 2017(05)
硕士论文
[1]智能控制城市道路LED照明驱动系统的设计与实现[D]. 邓军.电子科技大学 2014
[2]太阳能LED路灯照明系统中控制器和驱动器的设计[D]. 谷峰.西安电子科技大学 2013
[3]城市路灯远程监控系统的研究[D]. 王海韬.江苏大学 2010
[4]基于电力线载波通信技术的照明控制系统的设计[D]. 俞天白.浙江大学 2006
[5]基于电力线载波通信技术的照明控制系统开发与实施[D]. 赵玉玺.浙江大学 2006
[6]城市路灯监控管理系统远程终端设计[D]. 杨绪东.南京理工大学 2003
本文编号：3432950
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SPI读时序ATT7022E的SPI通讯格式是相同的，8位地址，24位数据，MSB在前，
图 4-6 SPI 读时序ATT7022E 的 SPI 通讯格式是相同的，8 位地址，24 位数据，MSB 在前，LSB 在后，其中 8 位命令位格式说明如下：Bit7： 0 表示读命令，用于外部 MCU 读取 ATT7022E 寄存器数据Bit6…0：表示寄存器地址，参照寄存器定义部分对每个寄存器的读写 CS 信号需动作一次，换句话说，通讯开始时 SCLK为低电平，CS 由高到低，经过 32 个时钟脉冲 SCLK，CS 由低到高，完成一个寄存器的读或写操作。ATT7022E 在时钟的下降沿从 DIN 线上取单片机送出的数据，在上升沿从 DOUT 线上向单片机送出数据。SPI 写时序图如图 4-7 所示：
兰州大学硕士学位论文 基于 NB-IOT 的智能路灯控制系统设计与实现在数据传输过程中，SCL 时钟为主设备控制，SCL 为高的时候读取数据 SDA的数据，SCL 为低的时候，主设备改变 SDA 的数据准备传输下一位。数据从高位开始传输，当传输 8 位后，主设备会释放 SDA 总线[41]。如果从设备正确接收到数据，则从设备会拉低 SDA 总线，则产生一个应答信号。如果从设备出错，不拉低 SDA 总线，由于上拉电阻的作用，SDA 的电平会变为高电平，即为非应答信号。数据传输总是以开始信号开始传输，以结束信号终止传输，中间可以传输多个字节的数据。IIC 读取温湿度时序图如图 4-8 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IOT技术的移动通信基站设备管理系统研发[J]. 刘玉洁,唐升. 电子设计工程. 2018(16)
[2]NB-IoT的技术优势及网络部署分析[J]. 王德龙. 中国新通信. 2018(14)
[3]NB-IoT网络部署方案探讨[J]. 胡泽妍,赵元,孙成虎,李楠,杨海涛. 邮电设计技术. 2018(07)
[4]基于NB-IoT的城市智慧路灯监控系统设计[J]. 成开元,廉小亲,周栋,张晓力. 测控技术. 2018(07)
[5]基于NB-IoT技术和地磁传感器的路边停车检测系统[J]. 梁振奇,陈文钊,张雨晨,唐少虎. 科技与创新. 2018(12)
[6]NB-IOT技术及应用探讨[J]. 刘玉姣. 数字技术与应用. 2018(06)
[7]基于NB-IOT窄带物联网智能路灯云端控制系统的设计与实现[J]. 朱鹏,徐洁. 电脑知识与技术. 2018(12)
[8]基于NB-IoT技术的太阳能-LED路灯照明监控管理系统[J]. 张红,尹椿荣,李伟. 中国照明电器. 2018(03)
[9]浅析智慧城市照明综合并杆建设项目的规划设计[J]. 周静. 中国照明电器. 2017(11)
[10]基于NB-IoT技术的道路照明智能控制系统[J]. 叶炜,吕伟,洪宽,穆志洋. 照明工程学报. 2017(05)
硕士论文
[1]智能控制城市道路LED照明驱动系统的设计与实现[D]. 邓军.电子科技大学 2014
[2]太阳能LED路灯照明系统中控制器和驱动器的设计[D]. 谷峰.西安电子科技大学 2013
[3]城市路灯远程监控系统的研究[D]. 王海韬.江苏大学 2010
[4]基于电力线载波通信技术的照明控制系统的设计[D]. 俞天白.浙江大学 2006
[5]基于电力线载波通信技术的照明控制系统开发与实施[D]. 赵玉玺.浙江大学 2006
[6]城市路灯监控管理系统远程终端设计[D]. 杨绪东.南京理工大学 2003
本文编号：3432950
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3432950.html
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