主从分布式太阳能无线信号系统的设计与实现
发布时间:2013-02-19     来源: solarzoom
本文摘要:全系统由分布于四个方向的信号控制设备和太阳能电源设备组成,四个方向分别由一个主机和三个从机控制(从机数目可应实际路口情况选择)。...

  系统无线通讯协议采用方案发送应答式结合周期巡检的方法,同时具备多种通讯故障诊断纠错能力,包括:报文出错重发、看门狗限时重置、报文头尾自恢复设计、系统限时重置等自我诊断恢复设计,能有效屏蔽雷击、无线电等外来信号干扰。

  系统具备自组织、自检测、自恢复功能。当主机或从机出现断电、通讯故障、控制故障等情况时,系统能自动进入黄闪状态,当太阳能供电恢复或故障排除后,系统能自动恢复正常运行状态。

  全系统采用节电设计,主从机启动后即进入省电模式,信号灯亦采用节能LED设计。

  拥有专利技术的人机界面,操作方便快捷。用户无须参照使用说明书,即可按照菜单提示完成各种设置。

    系统软硬件设计概要

  无线通讯协议的设计概要

  无线通讯协议的设计是系统设计的重要内容,在本系统的设计中我们采用了许多措施来确保协议的严密、安全、可靠,实现了自组织、自检测、自恢复功能。其设计要点如下:

  异步串行通讯波特率9600bps,1起始位、8位数据位、1停止位,奇校验;

  开机校验开机后,向所有从机发送校验信号;

  方案发送将运行方案发给所有从机;

  故障诊断处理对各种偶然和短时通讯故障进行应急处理;

  校时和巡检对各从机进行校时应答,同时实现巡检,处理长时故障。

  系统主机设计概要

  1.主机硬件设计

  太阳能无线信号系统主机主要由以下部分构成:

  单片机,主控芯片,采用华邦的W78E516B;

  CPLD接口控制芯片,采用ALTERA公司产品;

  无线通讯模块ISM频段,无需申请,发射功率50mW,通讯距离200米;

  面板显示和灯态输出采用直流驱动技术实现;

  外围电路包括存储、时钟、键盘、串口、电源等。

  2.主机软件设计

  主机软件由主程序和四个中断程序构成:

  主程序完成系统初始化,LCD显示,看门狗服务,键盘处理,通讯处理。

  中断服务程序:串口收发中断程序、键盘中断程序、500ms定时中断程序、1秒钟中断服务程序。

  系统从机设计概要

  从机硬件由单片机、无线通讯模块、灯驱动电路、看门狗芯片和电源组成。

  从机软件包括主程序和中断服务程序。主程序完成初始化、通讯控制、灯态控制、看门狗服务等。中断服务程序包括:串口中断服务程序和500ms定时中断。

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