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智能安防监控电子电路设计攻略 —电路图天天读（210）

时间：2024-01-09 16:36:55   作者: 智能灯杆解决方案

  太阳能路灯操控办理体系都是独立光伏操控办理体系，首要由六个部分所组成：太阳能电池、蓄电池、路灯、操控器、充电电路、放电/负载驱动电路。主机的体系结构图如图1所示。太阳能电池板输出经CUK 电路调理后直接与蓄电池衔接，体系主控芯片选用DSPIC30F3011

  操控电路的主控芯片选用DSPIC30F3011 单片机，首要操控功用包含：太阳能板电压收集；CUK 电路选通操控；蓄电池电压收集；卸荷电路操控；LED灯头操控；RS485(＄49.9800)通讯；GSM模块发送短信操控；路灯开关操控；作业方式操控等。

  主机原理图如图2、图3 和图4 所示，其间图2 为主控芯片DSPIC30F3011 的原理图。图3 所示为电压采样电路和CUK 电路，因为太阳能板电压和电池电压都在0~35 V 改变，而单片机的A/D 输入电压规模为0~5 V，所以对采样电压进行分压处理后传送给单片机的A/D 转化通道，CUK 电路用于调理太阳能板的最大输出功率点，其选通开关经过单片机PWM3 输出操控。

  图为LED 灯头操控电路和卸荷电路，单片机经过对太阳能板和蓄电池电压监测来操控LED 灯头，经过PWM0 和PWM1别离来调理LED 灯的开关及亮度。当蓄电池电压高压30 V时，单片机经过对PWM2 脚的操控发动卸荷，完结对蓄电池的放电。

  太阳能路灯联网监控体系的整体通讯衔接图如图5 所示，DSPIC30F3011 单片机具有双串口，主机中的一路串口与从机进行RS-485(＄14.5000)通讯，另一路串口用于操控GSM 模块，即与MC39i 模块进行通讯衔接，操控MC39i 发送短信给监控中心。

  因为太阳能路灯间隔为几十米，所以该体系中主从机间经过RS-485 通讯衔接，RS-485 的通讯间隔可以到达几百米乃至上千米，最大传输速率为10 Mb/s，并且还能轻松完结多点通讯方法，然后可以建立起一个小规模内的局域网［3］。图6 为DSPIC30F3011 单片机与MAX485(＄1.4076)衔接的硬件衔接图，DSPIC30F3011 与MAX485 之间经过6N136(＄0.2160)进行阻隔，以保证数据传输的准确性。主、从机均留出串口与MAX485 衔接，各个MAX485 芯片的A、B 和GND 管脚相互衔接。主、从机不断地对太阳能板电压和蓄电池电压进行细心的检测，产生低电时从机将及时向主机传送信息。

  根据GSM 通讯技能的无线测控体系具有通用性好、地舆掩盖面广、免调试保护、运营费用低和操控方法灵敏等特色，因而主机和监控中心间选用GSM 通讯模块进行信息传输。DSPIC30F3011 单片机对太阳能板电压和蓄电池电压进行采样比较，当采样值低于设定值时发送短信“太阳能板电压缺乏”或“蓄电池电压缺乏”给监控中心，单片机还可以对路灯作业状况进行监控，出现异常时，以短信方式传送给监控中心。

  图6 DSPIC30F3011 与MAX485 接线i 的数据接口经过AT 指令可双向传输指令和数据，可选波特率规模为300 b/s~115 kb/s，支撑Text 和PDU 格局的SMS可经过AT 指令或关断信号完结重启和毛病康复。MC39i 模块有40 个引脚，经过一个ZIF（Zero InsertionForce，零阻力插座）衔接器引出。这40 个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM 卡、音频接口和操控。MC39i的第1~5 引脚是正电源输入脚，第6~10 引脚是电源地，15 脚是发动脚IGT，体系加电后为使MC39i 进入作业状况，有必要给IGT 加一个大于100 ms 的低脉冲，电平下降持续时间不行超越1 ms。18 脚RXD、19 脚TXD 为TTL 的串口通讯脚，需要和单片机或许PC 通讯。MC39i 运用外接式SIM 卡，24~29 为SIM 卡引脚，MC39i 的第32 脚SYNC 引脚为操控脚，有两种作业方式，一种是指示发射状况时的功率增加状况，另一种是指示MC39i 的作业状况，可用AT 指令AT+SYNC 进行切换，35~38 为语音接口。MC39i 的电源输入选用开关型可调高性能微波电路专用稳压芯片LM2941S

  。发动脚IGT 可以终究靠单片机软件操控，也可经过按键操控其电位凹凸改变的操控，18 脚RXD、19 脚TXD 直接与DSPIC30F3011 单片机的异步串口RXD2 和TXD2 进行衔接，完结单片机对MC39i 发送和接纳指令的操控，24~29 引脚直接与SIM 卡的对应引脚进行衔接，便于检测SIM 卡是否插好，以及完结短信发送的功用，SYNC 脚可外接发光二极管用于检测模块是否处于作业状况。

  上图中GSM 模块选用MC39i，MC39i 是一个支撑中文短信息的工业级GSM 模块，可传输语音和数据信号，经过接口衔接器和天线衔接器别离衔接SIM 卡读卡器和天线。本文首要介绍的监控体系不只提高了太阳能的使用功率，还完结了太阳能操控器间的无线数据传输，提高了现有太阳能路灯操控器的运用价值。