睁开全文为了促进可再生能源的操作，加速培育汲引成本俭仆型和气象和气型社会，太阳能操作正逐步获得人们的正视，太阳能路灯作为高科技节能产物正慢慢替代传统路灯。针对太阳能路灯的特点，介绍了一种太阳能路灯联网监控系统，即从机和主机之间经由过程RS接口进行毗连，主机对各个从机的太阳能板、蓄电池和LED 灯头的工作状况和各类运行参数进行监控，主机经由过程MCi模块将检测功能以短信或语音的形式传送给监控中心或相关手艺工作人员，实现对太阳能路灯的联网监控。　　主机的系统结构图如图所示。太阳能电池板输出经CUK 电路调剂后直接与蓄电池毗连，系统主控芯片采纳DSPICF单片机，实现太阳能板电压汇集、蓄电池电压汇集、节制CUK 电路、节制LED 灯头、主从机间 通信、主机与监控中心或工作人员间的毗连等功能。　　　　图 主机的系统结构　　节制电路硬件电路设计　　节制电路的主控芯片采纳DSPICF 单片机，首要节制功能搜罗：太阳能板电压汇集；CUK 电路选通节制；蓄电池电压汇集；卸荷电路节制；LED 灯头节制；RS 通信；GSM模块发送短信节制；路灯开关节制；工作模式节制等。主机事理图如图、图 和图 所示，其中图 为主控芯片DSPICF 的事理图。图 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~ V 改变，而单片机的AD 输入电压规模为~ V，所以对采样电压进行分压措置后传送给单片机的AD 转换通道，CUK 电路用于调剂太阳能板的最除夜输出功率点，其选通开关经由过程单片机PWM 输出节制。　　　　图 DSPICF 事理　　　　图 电压采样电路和CUK 电路　　图为LED 灯头节制电路和卸荷电路，单片机经由过程对太阳能板和蓄电池电压监测来节制LED 灯头，经由过程PWM 和PWM分袂来调剂LED 灯的开关及亮度。当蓄电池电压高压 V时，单片机经由过程对PWM 脚的节制启动卸荷，实现对蓄电池的放电。　　　　图 LED 灯头节制电路和卸荷电路　　通信系统设计　　太阳能路灯联网监控系统的整体通信毗连图如图 所示，DSPICF 单片机具有双串口，主机中的一路串口与从机进行RS- 通信，此外一路串口用于节制GSM 模块，即与MCi 模块进行通信毗连，节制MCi 发送短信给监控中心。　　　　图 整体通信毗连　　因为太阳能路灯间距为几十米，所以该系统中主从机间经由过程RS- 通信毗连，RS- 的通信距离可以达到几百米甚至上千米，最除夜传输速度为 Mbs，而且还可以实现多点通信编制，从而可以成立起一个小规模内的局域网［］。图 为DSPICF 单片机与MAX 毗连的硬件毗连图，DSPICF 与MAX 之间经由过程N 进行隔离，以确保数据传输的切确性。主、从机均留出串口与MAX 毗连，各个MAX 芯片的A、B 和GND 管脚彼此毗连。主、从机不竭地对太阳能板电压和蓄电池电压进行检测，发生低电时从机将实时向主机传送信息。　　主机与监控中心通信电路设计　　基于GSM 通信手艺的无线测控系统具有通用性好、地舆笼盖面广、免调试呵护、运营费用低和节制编制矫捷等特点，是以主机和监控中心间采纳GSM 通信模块进行信息传输。DSPICF 单片机对太阳能板电压和蓄电池电压进行采样斗劲，当采样值低于设定值时发送短信“太阳能板电压不足”或“蓄电池电压不足”给监控中心，单片机还可以对路灯工作状况进行监控，闪现异常时，以短信形式传送给监控中心。　　　　图 DSPICF 与MAX 接线　　GSM 模块采纳MCi，MCi 是一个撑持中文短信息的工业级GSM 模块，可传输语音和数据灯号记号，经由过程接口毗连器和天线毗连器分袂毗连SIM 卡读卡器和天线。MCi 的数据接口经由过程AT 呼吁可双向传输指令和数据，可选波特率规模为 bs~ kbs，撑持Text 和PDU 名方针SMS可经由过程AT 呼吁或关断灯号记号实现重启和故障恢复。　　MCi 模块有 个引脚，经由过程一个ZIF（Zero InsertionForce，零阻力插座）毗连器引出。这 个引脚可以划分为类，即电源、数据输入输出、SIM 卡、音频接口和节制。MCi的第~ 引脚是正电源输入脚，第~ 引脚是电源地， 脚是启动脚IGT，系统加电后为使MCi 进入工作状况，必需给IGT 加一个除夜于 ms 的低脉冲，电平下降延续时刻不成超越 ms。 脚RXD、 脚TXD 为TTL 的串口通信脚，需要和单片机或PC 通信。MCi 操作外接式SIM 卡，~ 为SIM 卡引脚，MCi 的第 脚SYNC 引脚为节制脚，有两种工作模式，一种是挑唆发射状况时的功率增添气象，此外一种是挑唆MCi 的工作状况，可用AT 呼吁AT SYNC 进行切换，~ 为语音接口［］。MCi 的电源输入采纳开关型可调高机能微波电路专用稳压芯片LMS。启动脚IGT 可以经由过程单片机软件节制，也可经由过程按键节制其电位凹凸改变的节制， 脚RXD、 脚TXD 直接与DSPICF 单片机的异步串口RXD 和TXD 进行毗连，实现单片机对MCi 发送和领受指令的节制，~ 引脚直接与SIM 卡的对应引脚进行毗连，便于检测SIM 卡是不是插好，和完成短信发送的功能，SYNC 脚可外接发光二极管用于检测模块是不是处于工作状况。　　电子发烧友手艺编纂点评：　　今朝的太阳能路灯节制系统都是自力光伏节制系统，针对太阳能路灯的特点，介绍了一种太阳能路灯联网监控系统，首要由六个部门组成：太阳能电池、蓄电池、LED 路灯、节制器、充电电路、放电负载驱动电路。有任何电路设计相关问题，接待在评论处参议。