PL2101在路燈控制系統中的應用

摘要：新型直序擴頻半雙工異步調制解調順PL2101具有功能多、抗干擾能力強等特點。利用它通過電力線載波應用系統可實現路燈的集約化及自動化管理和控制。文中介紹了用PL2101對路燈進行集約化自動控制設計的基本原理及軟硬件實現方法，同時給出了其設計原理圖和主、從控站的程序流程圖。

    關鍵詞：電力線載波 路燈控制 PL2101芯片 通信協議

1 引言

為實現校園路燈控制的自動化，筆者應用PL2101芯片開發了基于電力線載波的路燈控制系統。該系統采用電力載波通信方式，它將所有的路燈連接到計算機上，并通過計算機監視所控區域內的路燈工作狀態，可隨時設定開關時間、路燈開啟比例或單獨革一個路燈的開與關。任一路路燈的工作電流和溫度均可隨時查詢，路燈損壞時可實時報警，并可顯示具體地理位置，以便于快速維修；當夜晚（或光線較暗）來臨且處在交通高峰時，路燈全部開啟，交通高峰期后，進入按比例開啟，如午夜之后70%；在凌晨之前時段，路燈開啟比例可以降到40%等，這樣既兼顧了照明需要，又減少了電力浪費。

2 系統工作原理

該系統由三個層次組成，分為總控站、主控站及從控站。總控站由PC機組成，可與主控站通過光纜或無線電連接，以實現對各個主控站的管理，并設定開關燈時間及執行開燈比例指令，同時對主控站返回的信息進行匯總，對有故障的路燈通過圖文顯示出來，以便準確確定其所在的位置。

    主控站內部結構如圖1所示。主控站通過光纜或無線方式來接收總控機的指令，并通過電力線載波的串行通信方式來對從控站進行監控。一個通信數據包由8字節數據組成，第一、二字節是主控標識，第三字節是命令，第四、五字節是從站地址，第六至第八字節為數據。從理論上講，一個主控站最多可控制6萬個從站。主控站采用廣播方式發送命令數據，從機站收到通信包后進行數據分析，分析的內容：一是識別主機是否是自己的上級主控站，二是識別從機地址是否是自己的地址，只有在全部確認無誤后，主控站才執行命令和相應的操作。

    從控站的內部邏輯結構如圖2所示，每個從控站可控制三組路燈，它通過電力載波接收電路來接收主控站的指令，并執行相應的操作，完成對工作電流的采樣及處理，判斷路燈是否工作正常，以便采取合理的保護措施；同時，它可以對現場工作溫度進行采樣處理，以便在溫度超出正常工作范圍時采取保護措施，同時將相關信息返送回主控站中。

3 硬件設計

3.1 主要元件的選擇與性能

PL2101是一個新型的直序擴頻半雙異步調制解調器，載頻為120kHz，帶寬為15kHz，傳輸速率為500bps，接收靈敏度高達30μV，另外，PL2101還具有上電復位、電壓監測電路、看門狗定時器及可編程實時時鐘等附屬功能電路。該電路抗干擾能力強，靈敏度高，且與TTL電平兼容。此外，PL2101與MCS51系列單片機的接口非常簡

[1] [2] 

【PL2101在路燈控制系統中的應用】相關文章：

路燈照明智能控制系統的應用論文04-26

變頻調速在水位控制系統中的應用05-01

PLC在火力電廠控制系統中的應用04-29

光纖通道在火箭控制系統中的應用04-28

傳感控制系統在礦井水害預防中的應用04-30

大林算法在MIMO大滯后控制系統中的應用04-29

PLC控制系統在工業廢水回收中的應用04-27

JX-400控制系統在濕法脫硫中的應用04-25

先進控制方法在飛行控制系統設計中的應用04-27

定量反饋理論在側向飛行控制系統中的應用04-28