远程无线CDMA灯光监控系统

2009-01-06王文东

数字技术与应用 2009年11期

关键词：短消息终端设备灯光

王文东

[摘要]本文介绍一种用无线通信CDMA研制的远程灯光控制系统,文中重点对系统构成从硬件设计等技术方面作了较为详尽的介绍。

[关键词]无线通信远程监控

[中图分类号]TP391[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)11-0039-02

1 远程无线监控系统应用背景

无线通讯近年来发展迅猛,由于其避免了有线通讯方式的布线固定,灵活性差,连接节点多故障率高的缺陷,无线方式正越来越被看好。

而随着城市楼宇的越来越高,路灯、大型灯光广告牌及布景灯光的越来越多,其灯光监控越来越成为人们头痛的难题。无线市景灯光监控系统很好地解决了这些问题,它用无线信号实现了对大型(或高压)的市景灯光的远程监控;实现了固定地点对整个城市(或不同城市间)灯光的监控;具有设备简单、投资少、监控迅速及时、使用方便等一系列优点。

2 远程无线监控系统的组成

如图1所示。

从框图1可以看出CDMA 监控系统由监控中心及用户设备区组成。监控中心由总控微机、总控CDMA组成,用户设备区由执行CDMA、主机、从机及被控灯光设备组成。一方面,控制微机通过总控CDMA以短消息的形式向执行CDMA发出无线的控制指令信号,主机将执行CDMA收到的短消息无线信号析解成可执行指令,同时按指令的要求去控制其下的灯光设备及控制相应的从机执行控制任务。另一方面,主机还可以根据监控中心的要求,通过执行CDMA以短消息的形式将当前的用户状态反馈给总控CDMA ,微机再将总控CDMA得到的短消息无线信息析解,进而得到用户状态,从而达到监控的目的。

3 CDMA无线监控系统简介

在此,我们先设计的一套样机系统,用来检验及展现CDMA无线灯光监控系统的应用价值。它只有一个控制中心和一个终端设备,而没有将终端设备扩展成主机区和从机区。此无线监控系统的基本框架分为控制中心和终端设备。其结构如图2所示。

控制中心由计算机和CDMA模块构成,终端设备由控制电路和CDMA模块构成。CDMA模块能实现手机功能,可以用来拨打电话、接听电话、收发短消息等。在此系统中,主要是利用CDMA的短消息功能。控制中心的CDMA模块发出的短消息即为发给终端设备的指令,终端设备所接的CDMA模块所发出的短消息是反馈给控制中心的状态信息。控制中心通过计算机连接CDMA模块,实现对CDMA模块的计算机程序控制,通过运行监控软件,操作CDMA模块进行短消息的收和发。这样就实现了控制命令的发送和反馈信息的接收。并且通过此软件可以监测CDMA模块的工作情况,以便于排除由于CDMA模块的问题而引起的监控系统工作不正常的现象。终端设备所接的CDMA模块用来接收控制中心发来的指令,终端设备是由一块单片机进行控制的,终端设备会时刻检查CDMA模块是否有信短消息收到,一旦有新的消息则可以马上读出,通过判定短消息内容就可以进行相应的操作,实现对硬件电路的控制。在终端设备对电路进行了相应的操作以后,会立即读取硬件电路的开关状态,并将此状态通过CDMA模块以短消息的方式发送回控制中心,即完成状态信息的反馈。

4 硬件电路

4.1 硬件电路功能说明

硬件电路原理框图如图3所示。其核心器件为一块MCU,型号为Atmel AT89C51。

AT89C51的串口与CDMA模块的串口相连,以实现双方的通信。AT89C51的P2.2口连接在灯光控制电路的继电器上,以实现灯光系统的开关操作。P2.2口线输出为“1”,则继电器开,即关灯;P2.2口线输出为“0”,则继电器合,即开灯。

AT89C51的P0.4口线即为看门狗。在<1.3秒内必须在在此线上输出一个正脉冲,否则看门狗将使AT89C51复位。这是为了防止AT89C51意外死机而造成程序无法执行,则1.3秒后看门狗将使AT89C51复位,即重新开始执行程序。

4.2 CDMA模块与PC机的连接

CDMA模块通过串行口与计算机相连,计算机运行监控程序,通过串行口与CDMA模块进行通信,控制CDMA模块进行短消息的接收和发送。计算机和CDMA模块之间采用RS232协议。

由于CDMA模块地串口为9针口,故采用9针连接。

在本系统中,RS232最少只需要TX和RX两脚即可。即CDMA的TX、RX分别与PC机的TX、RX相连。

5 系统技术要求

(1)系统应符合的条件:智能化、稳定性、可靠性、节能和方便管理

(2)网络技术:CDMA网络、手机短信(SMS)、485等多个网络进行有机给合,所构成的“多网合一”的系统,具有独特的分布式结构和极强的可扩展性。