智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計與淺析

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1、智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計與淺析【】本文運用Lonarks標(biāo)準(zhǔn)。符合該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，無論來自哪家廠商都可集成在一起，形成多廠商、多產(chǎn)品的開放系統(tǒng)。　　2.1.1LonPN3120E1M和電力線傳輸模塊PLT-22構(gòu)成，通信端口采用單端工作方式?！　?.2.2I/O接口電路設(shè)計　　LonPN3120E1M的11個I/O口中，IO0~IO3具有高電流吸收能力，可以直接驅(qū)動一些小功率設(shè)備；IO0~IO7具有低電平檢測鎖定功能；此外所有管腳都具有TTL電平輸入功能。這些管腳通過可以靈活地配置成34種不同的I/O對象，用以滿足用戶的不同需求。比較常用的I/O對象有比特輸入/輸出

2、，字節(jié)輸入/輸出，并行I/O，全雙工同步串行(NeuronAX188內(nèi)部有4.096參考電壓，可以使用單5V或V電源輸入，模擬輸入可以通過軟件配置為雙極性/單極性和單端/差分工作方式。該芯片具有四線串行接口，可以直接與SPI、QSPI或MicroAX188的CS管腳與TMPN3120的IO0連接，管腳DIN與DOUT分別與TMPN3120的IO9和IO10相連。管腳SCLK與TMPN3120的CLK1連接，共用一個時鐘信號。TMPN3120的IO8和MAX188的CH0分別為數(shù)字信號、模擬信號的輸入端口，CH0通過外接傳感器采集模擬數(shù)據(jù)?！　?.2.4控制電路

3、的設(shè)計　　控制電路是由D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，繼電器，接觸器等部分組成。當(dāng)上端指令傳到控制電路后，控制電路負(fù)責(zé)打開或關(guān)閉相應(yīng)的燈對象。這部分主要電路為D/A及電流發(fā)送電路，該電路可將控制模塊送來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電流信號輸出?！　AX539采用5V電源供電，輸出電壓范圍為0~2.6V。上電時內(nèi)部DAC寄存器自動復(fù)位。采用3120的三個IO引腳分別與DIN、DCK及CS相連。圖4-4中MAX539的7腳與AD694的3腳相連，將D/A轉(zhuǎn)換得到的電壓送給AD694。AD694的7腳與8腳相連后與MAX539的6腳相連，為MAX539提供2V參考電壓。AD694的1腳與2

4、腳相連，將輸入緩沖放大器接成跟隨器方式；4腳與5腳相連，使得AD694的輸入電壓范圍為0~2V。9腳對5腳相連，實現(xiàn)4mA偏流，從而當(dāng)輸入電壓為0~2V時，輸出電流為4~20mA。AD694的電流輸出端與一個NPN三極管TI相連，它的作用是將功耗移到片外，從而大大減小AD694的功耗，提高其性能，擴展其工作溫度范圍，減小自熱誤差。兩只保護二極管VD1，VD2用于防止驅(qū)動感性負(fù)載時產(chǎn)生超過電源電壓的尖峰電壓，以防損壞AD694。電容Cs用于提高輸出電流的穩(wěn)定性?！　?軟件設(shè)計　　本軟件設(shè)計與實現(xiàn)的核心工具是NeuronC語言。根據(jù)基于LonWorks智能節(jié)點的照

5、明控制系統(tǒng)的要求，本節(jié)點需要實現(xiàn)兩項功能：(1)通過I/O口對模擬數(shù)據(jù)進行采集，對其進行A/D轉(zhuǎn)換后傳送至上層PC，供監(jiān)控人員查看。(2)接收上層發(fā)出的控制信息，通過I/O進行D/A轉(zhuǎn)換，然后傳送至底層，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。因此，本節(jié)點的軟件設(shè)計與實現(xiàn)也主要包括兩部分：測量電路和控制電路，下面分別對這兩部分的程序流程圖進行闡述?！　?.1測量電路程序流程　　測量軟件流程主要是負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)上所有燈對象的電流、電壓值的檢測。當(dāng)上位機發(fā)出檢測指令后，通過X絡(luò)變量送到相應(yīng)的節(jié)點，然后測出相應(yīng)節(jié)點的電壓、電流參數(shù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送到神經(jīng)元芯片，再經(jīng)過X絡(luò)變量傳遞，經(jīng)動態(tài)數(shù)

6、據(jù)連接傳遞給監(jiān)控軟件，并進行圖形化顯示給操。這一流程可以不斷循環(huán)進行，直到滿足所有條件為止?！　?.2控制電路操作流程　　控制軟件流程主要是負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)上所有燈光的控制。當(dāng)控制中心在監(jiān)控軟件下發(fā)出控制指令，經(jīng)DDE傳遞給LonWorksX絡(luò)，通過X絡(luò)變量送到對應(yīng)的節(jié)點，在經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，放大驅(qū)動外部設(shè)備，從而打開或關(guān)閉相應(yīng)的燈。這一流程也是可以不斷循環(huán)直到滿足所有條件為止?！　?結(jié)語　　本文設(shè)計了一種基于LonWorks節(jié)點的照明控制方案，完成了軟、硬件的設(shè)計。該節(jié)點方案集成了A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，既能完成常規(guī)的數(shù)據(jù)采集工作，又方便監(jiān)控人員對底層進行控制，

7、可以根據(jù)用戶需要控制是否進行數(shù)據(jù)采集，在很大程度上節(jié)省了能量和資源。此外，由于該節(jié)點是通過外部設(shè)備來完成相應(yīng)的工作，因而配合不同的外設(shè)，可進行不同的控制。