一種嵌入式led路燈集中監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種嵌入式LED路燈集中監控系統，其特征是由STM32單片機控制系統、TFT顯示屏、觸摸屏、數據存儲模塊、日歷時鐘模塊和無線通信模塊組成。無線通信模塊用于獲取遠程終端LED路燈狀態信息；數據存儲模塊用于保存LED路燈故障信息；TFT顯示屏用于顯示LED路燈工作狀態；觸摸屏用于設置LED路燈參數和LED路燈狀態查詢；日歷時鐘模塊用于產生精確的日歷時間，便于監控系統定時控制LED路燈點亮與熄滅。本實用新型通過無線通信方式與遠程終端的LED路燈進行數據交換，可以實現對LED路燈開關、亮度反饋、狀態查詢、故障告警進行管理，提高了對LED路燈的智能化監控水平。
【專利說明】
_種嵌入式LED路燈集中監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種LED路燈監控系統，尤其是涉及一種可以通過無線通信方式來對LED路燈進行遠程集中管理的監控系統。
【背景技術】
[0002]LED具有體積小、壽命長、發光效率高、節能環保等優點，已被大量應用到城市和鄉鎮道路上作為照明燈具。然而，目前對城市LED路燈的監管還存在許多問題與不足，現有采用的人工方式對路燈進行控制、維護及工作狀態檢測，很難保證控制和檢測的實時性，這種方式不能實時的獲得每蓋路燈的狀況，而且人工作業量大、維護麻煩、管理方式落后、故障維修效率低、統計查詢功能差。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種嵌入式LED路燈集中監控系統，監控系統通過無線通信方式獲取多個LED路燈信息，也可以遠程操作多個LED路燈的點亮與熄滅，以實現對多個LED路燈進行實時監控，方便LED路燈維護、檢修與管理。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0005]—種嵌入式LED路燈集中監控系統，包括有STM32單片機控制系統、LED路燈信息顯示模塊、無線通信模塊、觸摸輸入模塊、日歷時鐘電路和數據存儲電路，其特征在于:所述STM32單片機控制系統包括單片機STM32F103、時鐘晶振電路、復位電路和單片機啟動模式控制電路;所述LED路燈信息顯示模塊為TFT顯示屏，通過單片機STM32F103的GP1對顯示模塊進行顯示編程，實現LED路燈各種信息的顯示功能;所述無線通信模塊的控制核心是無線數傳芯片nRF905，通過單片機STM32F103的GP1和SPI接口對無線通信模塊進行編程，實現LED路燈信息的無線傳輸功能；所述觸摸輸入模塊用于設置LED路燈工作參數和工作時間段，通過單片機STM32F103的SPI接口對觸摸輸入模塊進行編程;所述日歷時鐘電路包括日歷時鐘芯片DS3231和3V電池，在日歷時鐘電路的作用下，單片機STM32F103來對LED路燈實現定時點亮與熄滅，確保LED路燈在指定時間段內工作;所述數據存儲電路用于存儲LED路燈故障信息，存儲器件采用掉電不丟失EEPROM類型存儲器，通過單片機STM32F103的I2C接口對存儲器件進行編程。
[0006]與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在:
[0007]本實用新型可以對LED路燈的使用狀況進行遠程實時監控，監控信息豐富，包括LED光強、LED路燈是否出現故障、LED路燈工作時間等多種參數，在維修人員不需要到現場的情況下就可以及時了解到LED路燈的工作狀況，為LED路燈的檢修和管理帶來了便利。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0009]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0010]參見圖1，一種嵌入式LED路燈集中監控系統，包括STM32單片機控制系統、LED路燈信息顯示模塊、無線通信模塊、觸摸輸入模塊、日歷時鐘電路和數據存儲電路，所述STM32單片機控制系統包括單片機STM32F103、時鐘晶振電路、復位電路和單片機啟動模式控制電路。
[0011]單片機STM32F103負責整個系統的控制功能，完成LED路燈信息無線讀取、顯示與存儲，在日歷時鐘電路的作用下完成LED路燈的定時點亮與熄滅。
[0012]時鐘晶振電路，產生8MHz脈沖信號，作為單片機STM32F103內部鎖相環的輸入，8MHz脈沖信號經內部鎖相環倍頻后輸出，作為單片機STM32F103的工作時鐘。
[0013]復位電路，包括上電復位和按鍵復位，用于保證監控系統上電時能正常復位或死機時能夠按鍵復位，從而使其從一個確定的狀態開始運行。
[0014]單片機啟動模式控制電路，用于控制單片機STM32F103復位后從片內Flash讀取用戶代碼并執行。
[0015]LED路燈信息顯示模塊，用于顯示LED路燈各種信息，包括光強、故障信息、工作狀態。顯示模塊為TFT顯示屏，分辨率為320 X 240，通過STM32F103的GP1和SPI接口對顯示模塊進行顯示編程。
[0016]無線通信模塊，用于LED路燈信息的無線傳輸，包括LED路燈信息接收和LED路燈定時點亮與熄滅的命令發送，模塊通信模塊的控制核心是無線數傳芯片HRF905，通過單片機STM32F103的GP1對無線通信模塊進行編程。
[0017]觸摸輸入模塊，用于設置LED路燈工作參數和工作時間段，通過單片機STM32F103的SPI接口對觸摸輸入模塊進行編程。
[0018]日歷時鐘電路，包括日歷時鐘芯片DS3231和3V電池，在日歷時鐘電路的作用下，單片機STM32F103來對LED路燈實現定時點亮與熄滅，確保LED路燈在指定時間段內工作。
[0019]數據存儲電路，用于存儲LED路燈故障信息，便于日后維修人員查看，數據存儲電路中的存儲器件采用掉電不丟失EEPROM類型存儲器AT24C512，通過單片機STM32F103的I2C接口對存儲器件進行編程。
[0020]具體實施中的電路原理圖如圖2所示，包括:
[0021]STM32單片機控制系統由單片機STM32F103 Ul、時鐘晶振電路、復位電路和單片機啟動模式控制電路組成。電阻Rl、R2、電容Cl和按鍵Kl構成復位電路，其中:Rl和Cl構成上電復位電路;Rl、R2和KI構成按鍵復位電路。復位電路產生的復位信號連接到Ul的7腳；電容C2、C3、晶體振蕩器OSl和電阻R3構成時鐘晶振電路，OSl的兩端分別連接到Ul的5腳和6腳，在Ul內部振蕩電路的共同作用下，產生SMHz脈沖信號；電阻R4和R5構成單片機啟動模式控制電路，R4和R5的一端分別連接到Ul的28腳和60腳，另一端均接地，控制Ul復位后從片內Flash執行用戶代碼。
[0022]LED路燈信息顯示模塊為M2，該模塊共有20個引腳，引腳D15?DO分別連接到Ul的GP1引腳PA15?ΡΑ0;引腳CS、RS、WR和RD分別連接到Ul的GP1引腳PCO?PCSt3Ul采用并行數據傳輸方式對M2進行操作，Ul的PCO用于選擇模塊M2，U1的PCl用于產生數據/命令選擇信號，Ul的PC2用于產生寫信號，Ul的PC3用于產生讀信號，Ul的PA15?PAO用于并行傳輸顯示數據。
[0023]無線通信模塊為M1，該模塊共有14個引腳，引腳MIS0、M0S1、SCK和CSN為Ml的SPI接口，與Ul的SPI接口相連，Ul的GP1引腳PB9用于產生選擇信號；引腳TXEN、TRX_CE、PWR、AM、0尺和0)分別與1]1的6?10引腳?88、？81、？80、？85、？83和？84相連。？88控制[是進行無線發送操作還是無線接收操作，PBl控制Ml是否允許進行無線發送或接收，PBO控制Ml是否上電工作，PB5用于讀取Ml的地址匹配狀態，PB3用于檢測Ml是否完成無線發送或接收操作，PB4用于無線發射載波檢測。
[0024]觸摸輸入模塊為M3，該模塊共有4個引腳，引腳MIS0、M0S1、SCK和CS為M3的SPI接口，與Ul的SPI接口相連，Ul的GP1引腳PC4用于產生選擇信號。
[0025]日歷時鐘電路由型號為DS3231的日歷時鐘芯片U2、3V電池BI和電容C4、C5構成，U2的I2C接口引腳SDA和SCL分別與Ul的I2C接口引腳SDAl和SCLl相連，Ul在它的I2C控制器的作用下完成對U2的讀寫操作，包括年、月、日、時、分、秒的設置與讀取。Ul通過對U2的操作，就可以實現何時通過無線通信模塊Ml對LED路燈發出點亮和熄滅命令，從而控制LED路燈在指定時間段內工作。
[0026]數據存儲電路由型號為AT24C512的EEPROM存儲器U3和電容C6構成，U3的I2C接口弓丨腳SDA和SCL分別與Ul的I2C接口引腳SDA2和SCL2相連，Ul在它的I2C控制器的作用下，將LED路燈故障信息存儲到U3中，也可以從U3中讀取LED路燈故障信息。
【主權項】
1.一種嵌入式LED路燈集中監控系統，包括有STM32單片機控制系統、LED路燈信息顯示模塊、無線通信模塊、觸摸輸入模塊、日歷時鐘電路和數據存儲電路，其特征在于:所述STM32單片機控制系統包括單片機STM32F103、時鐘晶振電路、復位電路和單片機啟動模式控制電路;所述LED路燈信息顯示模塊為TFT顯示屏，通過單片機STM32F103的GP1對顯示模塊進行顯示編程，實現LED路燈各種信息的顯示功能;所述無線通信模塊的控制核心是無線數傳芯片nRF905，通過單片機STM32F103的GP1和SPI接口對無線通信模塊進行編程，實現LED路燈信息的無線傳輸功能；所述觸摸輸入模塊用于設置LED路燈工作參數和工作時間段，通過單片機STM32F103的SPI接口對觸摸輸入模塊進行編程;所述日歷時鐘電路包括日歷時鐘芯片DS3231和3V電池，在日歷時鐘電路的作用下，單片機STM32F103來對LED路燈實現定時點亮與熄滅，確保LED路燈在指定時間段內工作;所述數據存儲電路用于存儲LED路燈故障信息，存儲器件采用掉電不丟失EEPROM類型存儲器，通過單片機STM32F103的I2C接口對存儲器件進行編程。
【文檔編號】H05B33/08GK205510488SQ201620310235
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】凌六, 凌六一, 吳曉亮, 朱志強, 李焱, 劉夢圓, 尚奔奔
【申請人】安徽理工大學