武汉智能照明模块-四川智慧照明服务商-成都智慧照明服务商
所在地:陕西省西安市
联系人:王经理
价格:面议
品牌:易斯特,EST-KCO,易斯特 EST-KCO,,
发布时间:2024-04-24
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武汉智能照明模块-四川智慧照明服务商-成都智慧照明服务商
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1 系统方案概述
本文的智能照明控制系统由无线传感器网络、OPC服务器和用户界面三部分组成。
底层的无线网络采用星型结构,包括一个基站和多个。其中,从站与被控LED灯连接并将灯的状态信息传送给基站。基站通过RS232与PC机相连,将接受的控制命令下达给从站。系统使用ATmega16L单片机和nRF905无线射频模块构成工作于433MHz的无线网络节点,两者通过SPI串行口相连。
节点结构
上位机中具有专门开发的OPC DA服务器。OPC 服务器与组态软件中开发的用户界面之间采用OPC技术通信,与无线网络中的基站之间采用RS232串行通信。OPC服务器负责将用户下达的控制命令传送给无线网络中的基站,并将基站传输的设备状态上传至用户界面显示。
在组态软件中开发的用户界面能实时准确的显示设备状态,并可实现对LED灯的组合控制、温度控制、PWM控制、定时控制及操作记录等功能。
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4)差错控制
在差错控制方面,系统采取数据重发机制与nRF905自身CRC校验相结合的方式。从站在发送RTS或DATA后,若在时间内没有收到基站的CTS或ACK,则重新发送传输失败的帧,直到接收到回复或重发次数达到设定值。
另外,nRF905提供对CRC校验的硬件支持,通过设置RF配置寄存器中的CRC_MODE值,采取8位CRC校验。当接收的数据CRC校验出错时,nRF905会自动丢弃错误帧。
5)数据传输
系统有两种数据传输模式:点播和广播。点播是指基站向指定从站发送命令或某一从站向基站传输数据,是点对点通信。广播是指基站向所有从站发送命令,此时目的地址为统一值,是点对多点通信。
6)通信帧
系统有两种帧类型,分别是控制帧RTS、CTS、ACK和数据帧DATA。其中,前导码表明帧的开始;源地址为发送的设备地址;目的地址为接收的设备地址;帧类别说明此帧的功能;有效数据是传输的具体内容;结束码表明此帧的结束。
3)硬件数据采集部分
OPC DA服务器通过RS232串行口与无线网络中的基站连接。本系统将与串口通信有关的API函数封装在一个类中进行管理,并定义一个属于此类的全局变量。通过对此全局变量的读操作,将无线网络基站上传的设备信息写入服务器地址空间及相应的OPC Item中。当OPC服务器接收到控制命令后,会自动调用串口全局变量的写函数,将指令下发给无线网络中的基站,并由基站将指令传输给具体从站。
4)线程设计
图7 OPC DA服务器更新及事务处理流程图
系统的OPC服务器包括一个主线程,两个辅助线程。主线程由服务器启动时自动创建,用于初始化COM库,建立消息循环和处理消息。第一个辅助线程用于处理服务器数据更新及异步事务,线程会周期性更新每个OPC Server对象中所有组对象的数据项,同时执行异步操作事务,并将操作结果回调给客户。
第二个辅助线程用于RS232串口监测,当串口接收到数据后,会以消息方式通知主线程,激发消息处理函数对数据进行处理,后将处理好的数据写入服务器地址空间。不同线程间采用临界区方式进行同步。
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