基于GPRS无线通信和电力线载波通信LED路灯远程监控系统的设计
摘要： 本文提出了一种基于GPRS无线通信和电力线载波通信(PLC)相结合的LED路灯远程监控系统。设计工作主要围绕系统基本架构的搭建!数据通信以及路灯控制器设计三个方面展开 ,本文将AODV路由算法改进应用到LED路灯网络的路由算法当中,解决LED路灯网络的路由问题和中继问题,在保证系统正常通讯的前提下,提高系统信号传输的质量。
关键词：远程，电力载波，，网络试管理，数据监控
1．引言
照明系统是城市建设不可缺少的公用设施，照明系统的维护管理水平是整个城市经济发展水平的综合体现。节约能源、保证灯具寿命、提高照明管理水平、美化城市夜景和保证城市夜间出行安全等，已经成为对公共照明系统的一项基本要求。路灯控制系统从最初路灯开关控制功能，逐渐演化到监控节能控制功能。各种节能技术融合到路灯监控系统中，路灯监控系统的功能从原来单一监控功能，发展到集体监控功能和节能控制于一体的新型路灯监控系统。目前路灯主要的控制方法包括PLC控制，电力载波控制和无线网络控制。
基于 PLC 的路灯控制系统根据控制系统的功能、可靠性和性价比等方面的技术要求,PLC有许多技术优势,如:开发产品周期短、功能强,性能价格比高、可靠性高,抗干扰能力强、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强、系统的设计、安装及调试工作量少、维修工作量少,维修方便、体积小,能耗低等。在一般工业控制领域和强弱电结合的控制装置中得到广泛应用。如图1所示，PLC路灯控制系统主要由以下几部分组成：电网电压监控模块，负载电压电流监控模块，光控模块，键盘与显示电路和电压调节与控制电路等部分组成。
PLC控制器根据内部时钟信号,自动控制路灯节电器24小时循环运行,如有特殊情况（如天黑比预设时间早）,此时光控功能发挥作用,弥补时控方式的不足,更加合理地控制路灯节电装置运行。电压检测与调理电路能根据电网供电电压的高低选择不同的节电运行模式,达到合理的节电效果。键盘与显示电路可设定、修改和观察系统的运行和设定的参数。电流和温度检测与保护电路提高了系统运行的可靠性，基于PLC控制的路灯控制系统具有运行可靠，可操作性强，可连续扩展，节能效果明显，成本和维护费用低等优点，可通过编程来改变控制方案，适用于有不同时差的地区，是路灯节能的发展趋势。
2.总体方案设计
2.1 方案一:
题目要求设计一个LED信号电力载波通信系统,实现对被管理区域的LED灯进行信息监控，对于各LED灯的使用情况通过局域电力载的信号传递方式传到管理中心。主要包括了上位机(PC)，集中控制器(ECC)及由载波通信模块(TN)和控制终端(MCU)组成的单灯控制器三大模块，采用PC与ECC间的GPRS通信，ECC与单灯控制器间PLC通信的两级通信机制。
2.2 方案二:
利用电力线Modem LM1893和ST7536可在电力线上实现数字通信但这种方式具有许多缺点，它的抗干扰能力比较弱，尽管其具有较窄的通带，但由于此类接收装置中的滤波器具有高品质因素，瞬间的脉冲噪音会使其产生自干扰，对传输来的信号产生误操作，而使用低品质因素的滤波器又会使通带带宽加大，会令更多的噪声进入，所以窄带通信对脉冲噪声的抵抗性较差，因此选择方案一。
毕业设计说明书目录
1 引言····································································1
2 总体方案设计····························································1
2.1 方案一·····························································1
2.2 方案二·····························································2
3 单元电路设计和论证······················································2
3.1 单片机最小系统·····················································2
3.2上机位电路设计和论证················································4
3.3单灯控制器电路设计和论证············································5
3.4 集中控制器电路设计和论证··········································15
4 软件设计·······························································16
4.1 程序流程··························································16
4.1.1系统主程序流程图··············································16
4.1.2 各子程序流程图················································17
4.2 程序······························································19
4.2.1 主程序························································19
4.2.2 各子程序······················································20
5 软硬件系统的调试·······················································25
6 附录···································································26
7 参考文献·······························································28
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