CN205510488U - 一种嵌入式led路灯集中监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式LED路灯集中监控系统，其特征是由STM32单片机控制系统、TFT显示屏、触摸屏、数据存储模块、日历时钟模块和无线通信模块组成。无线通信模块用于获取远程终端LED路灯状态信息；数据存储模块用于保存LED路灯故障信息；TFT显示屏用于显示LED路灯工作状态；触摸屏用于设置LED路灯参数和LED路灯状态查询；日历时钟模块用于产生精确的日历时间，便于监控系统定时控制LED路灯点亮与熄灭。本实用新型通过无线通信方式与远程终端的LED路灯进行数据交换，可以实现对LED路灯开关、亮度反馈、状态查询、故障告警进行管理，提高了对LED路灯的智能化监控水平。

Description

一种嵌入式LED路灯集中监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种LED路灯监控系统，尤其是涉及一种可以通过无线通信方式来对LED路灯进行远程集中管理的监控系统。

背景技术

LED具有体积小、寿命长、发光效率高、节能环保等优点，已被大量应用到城市和乡镇道路上作为照明灯具。然而，目前对城市LED路灯的监管还存在许多问题与不足，现有采用的人工方式对路灯进行控制、维护及工作状态检测，很难保证控制和检测的实时性，这种方式不能实时的获得每盖路灯的状况，而且人工作业量大、维护麻烦、管理方式落后、故障维修效率低、统计查询功能差。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种嵌入式LED路灯集中监控系统，监控系统通过无线通信方式获取多个LED路灯信息，也可以远程操作多个LED路灯的点亮与熄灭，以实现对多个LED路灯进行实时监控，方便LED路灯维护、检修与管理。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种嵌入式LED路灯集中监控系统，包括有STM32单片机控制系统、LED路灯信息显示模块、无线通信模块、触摸输入模块、日历时钟电路和数据存储电路，其特征在于：所述STM32单片机控制系统包括单片机STM32F103、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路；所述LED路灯信息显示模块为TFT显示屏，通过单片机STM32F103的GPIO对显示模块进行显示编程，实现LED路灯各种信息的显示功能；所述无线通信模块的控制核心是无线数传芯片nRF905，通过单片机STM32F103的GPIO和SPI接口对无线通信模块进行编程，实现LED路灯信息的无线传输功能；所述触摸输入模块用于设置LED路灯工作参数和工作时间段，通过单片机STM32F103的SPI接口对触摸输入模块进行编程；所述日历时钟电路包括日历时钟芯片DS3231和3V电池，在日历时钟电路的作用下，单片机STM32F103来对LED路灯实现定时点亮与熄灭，确保LED路灯在指定时间段内工作；所述数据存储电路用于存储LED路灯故障信息，存储器件采用掉电不丢失EEPROM类型存储器，通过单片机STM32F103的I²C接口对存储器件进行编程。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型可以对LED路灯的使用状况进行远程实时监控，监控信息丰富，包括LED光强、LED路灯是否出现故障、LED路灯工作时间等多种参数，在维修人员不需要到现场的情况下就可以及时了解到LED路灯的工作状况，为LED路灯的检修和管理带来了便利。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

参见图1，一种嵌入式LED路灯集中监控系统，包括STM32单片机控制系统、LED路灯信息显示模块、无线通信模块、触摸输入模块、日历时钟电路和数据存储电路，所述STM32单片机控制系统包括单片机STM32F103、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路。

单片机STM32F103负责整个系统的控制功能，完成LED路灯信息无线读取、显示与存储，在日历时钟电路的作用下完成LED路灯的定时点亮与熄灭。

时钟晶振电路，产生8MHz脉冲信号，作为单片机STM32F103内部锁相环的输入，8MHz脉冲信号经内部锁相环倍频后输出，作为单片机STM32F103的工作时钟。

复位电路，包括上电复位和按键复位，用于保证监控系统上电时能正常复位或死机时能够按键复位，从而使其从一个确定的状态开始运行。

单片机启动模式控制电路，用于控制单片机STM32F103复位后从片内Flash读取用户代码并执行。

LED路灯信息显示模块，用于显示LED路灯各种信息，包括光强、故障信息、工作状态。显示模块为TFT显示屏，分辨率为320×240，通过STM32F103的GPIO和SPI接口对显示模块进行显示编程。

无线通信模块，用于LED路灯信息的无线传输，包括LED路灯信息接收和LED路灯定时点亮与熄灭的命令发送，模块通信模块的控制核心是无线数传芯片nRF905，通过单片机STM32F103的GPIO对无线通信模块进行编程。

触摸输入模块，用于设置LED路灯工作参数和工作时间段，通过单片机STM32F103的SPI接口对触摸输入模块进行编程。

日历时钟电路，包括日历时钟芯片DS3231和3V电池，在日历时钟电路的作用下，单片机STM32F103来对LED路灯实现定时点亮与熄灭，确保LED路灯在指定时间段内工作。

数据存储电路，用于存储LED路灯故障信息，便于日后维修人员查看，数据存储电路中的存储器件采用掉电不丢失EEPROM类型存储器AT24C512，通过单片机STM32F103的I²C接口对存储器件进行编程。

具体实施中的电路原理图如图2所示，包括：

STM32单片机控制系统由单片机STM32F103 U1、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路组成。电阻R1、R2、电容C1和按键K1构成复位电路，其中：R1和C1构成上电复位电路；R1、R2和K1构成按键复位电路。复位电路产生的复位信号连接到U1的7脚；电容C2、C3、晶体振荡器OS1和电阻R3构成时钟晶振电路，OS1的两端分别连接到U1的5脚和6脚，在U1内部振荡电路的共同作用下，产生8MHz脉冲信号；电阻R4和R5构成单片机启动模式控制电路，R4和R5的一端分别连接到U1的28脚和60脚，另一端均接地，控制U1复位后从片内Flash执行用户代码。

LED路灯信息显示模块为M2，该模块共有20个引脚，引脚D15～D0分别连接到U1的GPIO引脚PA15～PA0；引脚CS、RS、WR和RD分别连接到U1的GPIO引脚PC0～PC3。U1采用并行数据传输方式对M2进行操作，U1的PC0用于选择模块M2，U1的PC1用于产生数据/命令选择信号，U1的PC2用于产生写信号，U1的PC3用于产生读信号，U1的PA15～PA0用于并行传输显示数据。

无线通信模块为M1，该模块共有14个引脚，引脚MISO、MOSI、SCK和CSN为M1的SPI接口，与U1的SPI接口相连，U1的GPIO引脚PB9用于产生选择信号；引脚TXEN、TRX_CE、PWR、AM、DR和CD分别与U1的GPIO引脚PB8、PB1、PB0、PB5、PB3和PB4相连。PB8控制M1是进行无线发送操作还是无线接收操作，PB1控制M1是否允许进行无线发送或接收，PB0控制M1是否上电工作，PB5用于读取M1的地址匹配状态，PB3用于检测M1是否完成无线发送或接收操作，PB4用于无线发射载波检测。

触摸输入模块为M3，该模块共有4个引脚，引脚MISO、MOSI、SCK和CS为M3的SPI接口，与U1的SPI接口相连，U1的GPIO引脚PC4用于产生选择信号。

日历时钟电路由型号为DS3231的日历时钟芯片U2、3V电池B1和电容C4、C5构成，U2的I²C接口引脚SDA和SCL分别与U1的I²C接口引脚SDA1和SCL1相连，U1在它的I²C控制器的作用下完成对U2的读写操作，包括年、月、日、时、分、秒的设置与读取。U1通过对U2的操作，就可以实现何时通过无线通信模块M1对LED路灯发出点亮和熄灭命令，从而控制LED路灯在指定时间段内工作。

数据存储电路由型号为AT24C512的EEPROM存储器U3和电容C6构成，U3的I²C接口引脚SDA和SCL分别与U1的I²C接口引脚SDA2和SCL2相连，U1在它的I²C控制器的作用下，将LED路灯故障信息存储到U3中，也可以从U3中读取LED路灯故障信息。

Claims (1)

1.一种嵌入式LED路灯集中监控系统，包括有STM32单片机控制系统、LED路灯信息显示模块、无线通信模块、触摸输入模块、日历时钟电路和数据存储电路，其特征在于：所述STM32单片机控制系统包括单片机STM32F103、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路；所述LED路灯信息显示模块为TFT显示屏，通过单片机STM32F103的GPIO对显示模块进行显示编程，实现LED路灯各种信息的显示功能；所述无线通信模块的控制核心是无线数传芯片nRF905，通过单片机STM32F103的GPIO和SPI接口对无线通信模块进行编程，实现LED路灯信息的无线传输功能；所述触摸输入模块用于设置LED路灯工作参数和工作时间段，通过单片机STM32F103的SPI接口对触摸输入模块进行编程；所述日历时钟电路包括日历时钟芯片DS3231和3V电池，在日历时钟电路的作用下，单片机STM32F103来对LED路灯实现定时点亮与熄灭，确保LED路灯在指定时间段内工作；所述数据存储电路用于存储LED路灯故障信息，存储器件采用掉电不丢失EEPROM类型存储器，通过单片机STM32F103的I2C接口对存储器件进行编程。