时钟芯片选择了高精度实时时钟芯片-SD2000BPI 。该芯片具有内置晶振、I2C总线接口、定时中断输出 、高精度、免调校的特点。同时该时钟芯片内部含有EEPROM,用于存储开关灯时间表等信息:
每组开/关灯时间包括2个字节,每个字节由2位BCD码组成,由高到低分别为时、分。
每组报警时间包括4个字节,每个字节由2位BCD码组成,由高到低分别为年、月、日、时、分、秒。默认值为00H。
路灯监控器编号2个字节,可以表示00~65536数值。
路灯监控器的工作状态包括:报警状态(ZT0)、门开状态(ZT1)、手动/三遥状态(ZT2)、全夜灯状态(ZT3)、半夜灯状态(ZT4)、景观灯状态(ZT5)。用连续的7个字节表示。
监控器可以监测9路工作电流,利用二个存储单元的9个存储位,分别存储被监测的电流的监测状态。
电压电流采集
电压及电流采集部分采用山东力创的EDA9016模拟量测量模块,它可以采集12路电压输入信号,测量信号的输入范围0~10V,测量精度0.2级,其输出采用RS-485总线。
将欲监测的电压、电流通过电压互感器、电流互感器感应出0~10V的电压,输出给EDA9016的模拟量输入端,EDA9016通过RS-485总线与监控器的单片机连接,路灯监控器可以按照EDA9016的通讯协议,采集各路的电压及电流,通过通讯服务器的查询命令发送给客户端软件,实现路灯工作参数的自动监测,对电压欠压、电压过压、欠流、过流及时作出报警。
串口扩展
由于CPU采用PHILIPS的P89C51RD+芯片,该CPU只有一个串口,在本设计中用于同GPRS模块通信。而多功能表和EDA9033均采用RS-485接口,所以要利用CPU普通IO口模拟SPI接口与MAX3100通信,MAX3100的串口再和MAX485相连,从而产生EDA9033和多功能电表需要的RS-485接口。
GPRS模块
GPRS模快提供RS-232接口与外界通信,透明传输模式,应用十分方便。在本设计中采用一片MAX232芯片,通过CPU和GPRS模块进行通信。
控制执行单元
控制执行部分采用三级管驱动继电器,继电器控制交流接触器的办法。在三级管和CPU IO口之间采用光耦隔离,防止继电器吸合对系统产生的干扰。
其他设计
由于路灯监控器工作在无人职守的地方,为了路灯监控器的安全防盗,设计时在路灯监控器的门上,安装了磁控开关,当门开时开关断开,路灯监控器判断这个开关的状态,当门开时,路灯监控器路灯监控器先将报警类型、报警时间存储在路灯监控器的存储器内,然后通过GPRS无线通讯终端将门开信息发送给通讯服务器,通讯服务器在转发给客户端,以便及时通知检修人员对门开进行处理。