1、【原創(chuàng)】路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)1 設(shè)計目標(biāo)          本設(shè)計是基于路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)的模擬設(shè)計。主要為基于藍牙的無線通信設(shè)備實現(xiàn)路燈控制系統(tǒng)的人機交互，通過PC上位機界面，設(shè)置路燈的各項控制參數(shù)，控制系統(tǒng)獲得控制參數(shù)后對路燈進行智能控制。主要實現(xiàn)了以下功能： 1）  開發(fā)個性化PC上位機管理界面，實現(xiàn)對控制設(shè)備的人機交互； 2）    通過上位機完成對路燈系統(tǒng)的開燈時間、關(guān)燈時間、單獨開關(guān)控制、系統(tǒng)對時控制、故障檢測與顯示等； 3）    控制系

2、統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)時間、開燈時間和關(guān)燈時間、光線強度、ICKEY與高校LOGO等顯示； 4）    控制系統(tǒng)在每天固定的時間開燈和關(guān)燈； 5）    檢測光線強度進行開關(guān)燈； 6）    根據(jù)PC管理界面的控制進行開關(guān)燈； 7）    設(shè)置參數(shù)的掉電存儲； 8）    基于RTC的系統(tǒng)時間管理，以及通過PC管理界面的對時； 9）    系統(tǒng)為12V供電系統(tǒng)；   2 設(shè)計過程 2.1 硬件資源  

3、0;       在本設(shè)計中，主要使用了以下硬件資源： 1）  TI公司C2000系列MCU(TMS320F28027)； 2）  GY-30光強檢測模塊（基于BH1750光強感應(yīng)芯片）； 3）  RTC實時時鐘模塊； 4）  BLE4.0（低功耗藍牙）模塊； 5）  3W LED； 6）  電源調(diào)理芯片；   2.2 設(shè)計思路          1）使用光度計檢測環(huán)境光強，從而控制開關(guān)

4、燈動作；          2）使用RTC實現(xiàn)時鐘功能，實現(xiàn)定時開關(guān)燈，以及晚上12點后調(diào)光功能；          3）使用藍牙實現(xiàn)與PC的無線通信；          4）使用PC管理界面實現(xiàn)參數(shù)的設(shè)定等操作；          5）使用電源轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)12V輸入3.3V輸出

5、給控制系統(tǒng)；          6）當(dāng)控制燈打開后，光度計檢測到環(huán)境光強并沒有較大的增大，則認(rèn)為發(fā)生故障；          7）使用LED模擬路燈操作；          8）使用PWM控制LED亮度； 3 系統(tǒng)介紹 3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖          設(shè)計系統(tǒng)

6、的總體結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。12V電源除了給LED供電外，也作為控制系統(tǒng)的電源，電源轉(zhuǎn)換電路將12V電源轉(zhuǎn)換為3.3V電源提供給系統(tǒng)。 TI公司的28027MCU作為核心控制芯片管理控制系統(tǒng)的所有模塊。光強檢測模塊提供外部環(huán)境的光線強度，從而來決定是否需要開燈。RTC實時時鐘模塊 為系統(tǒng)提供了世界時間，從而可以實現(xiàn)定時開關(guān)燈。LED顯示模塊可以顯示當(dāng)前系統(tǒng)時間、開關(guān)燈設(shè)定時間、外部環(huán)境光線強度、logo等。藍牙通信模塊提供 了無限通信連接媒介，可以使用專門開發(fā)的PC控制界面來實現(xiàn)通信和參數(shù)設(shè)定。通過PWM波調(diào)制LED的電壓來實現(xiàn)LED亮度的調(diào)整。 3.2 MCU   

7、60;      TMS320F28027是TI公司的高效32位CPU，哈佛總線架構(gòu)，具有60MHz的主頻，三個32位CPU定時器。          本設(shè)計使用的是TI公司的28027Launchpad開發(fā)板。 3.3 藍牙模塊          BLE藍牙模塊如下圖所示。該藍牙模塊靈敏度達到-80dBm，內(nèi)置2.4GHz天線，外置8Mbit FLASH，可以實現(xiàn)較大量數(shù)據(jù)的

8、快速傳遞。工作電壓3.3V，完全適用于單片機系統(tǒng)，接口為HCI端口（UART 或者USB），可以實現(xiàn)系統(tǒng)的良好對接。工作溫度-25到75。并且具有低功耗特性。有效傳輸距離可達10米以上，能夠適合應(yīng)用需求。   3.4 光強度計模塊          基于BH1750FVI光強度傳感器芯片的光強度計模塊，內(nèi)部具有16位ADC，輸出范圍為0到65535，能夠非常靈敏地反映環(huán)境光線強度的改變。適用于3.3V系統(tǒng)，使用I2C通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信。并且模塊對光源的依賴性不大，   3.5 RTC

9、模塊          RTC模塊如下圖所示。同樣是基于I2C接口和協(xié)議，帶有日歷功能，連接電池從而實現(xiàn)掉電后正常工作。   3.6 LCD顯示屏          使用0.96寸12864OLED顯示屏來完成信息的顯示。主要顯示ICKEY和高校LOGO、系統(tǒng)時間、開燈時間、關(guān)燈時間、當(dāng)前環(huán)境光強。   3.7 電源轉(zhuǎn)換模塊          因為只有12V系統(tǒng)，所以這里使用了電源轉(zhuǎn)換電路將12V轉(zhuǎn)換為3.3V。一開始在電路板上設(shè)計的是使用TPS563200和LMS1587分別實現(xiàn)12V轉(zhuǎn)5V和5V轉(zhuǎn)3.3V，但在使用過程中操作失誤發(fā)生短路，將TPS563200燒壞了（并且沒有找到替換芯片在哪兒去了），最后使用的是L7805來實現(xiàn)12V轉(zhuǎn)5V。 4 程序流程圖          程序流程圖如下圖所示。程序開始運行后先對需要使用的一系列外設(shè)進行初始化和使能，然后分別讀取RTC、光度計的數(shù)據(jù)，再對讀取到的數(shù)據(jù)進行分析處理（光強是否