校园智能路灯设计方案
学校路灯设计方案

学校路灯设计方案
学校路灯设计方案
为了提高学校的夜间安全性和美观度,我们推荐以下学校路灯设计方案。
一、灯柱设计
灯柱是路灯的支撑结构,其设计应兼顾安全、美观和功能性。
我们建议采用护栏式灯柱,即灯柱上方设置一个小型护栏,以防止不慎碰撞造成倒伏。
此外,灯柱应选择高度适中的设备,以方便行人穿越和夜间巡逻。
二、照明范围
学校路灯的照明范围应包括校园主要通道、广场、停车场和建筑物周边等重要区域。
我们建议采用多功能照明组合,即通过灯头的旋转和调整,可实现不同角度的照明需求。
这样一来,可以灵活地调整照明范围来满足不同区域的需求。
三、照明亮度
夜间照明的亮度对于校园的安全性至关重要。
我们建议采用节能LED灯作为照明源,其亮度可根据需要进行调整。
同时,我们还建议在夜间采用自动感应开关,即学校路灯的亮灭由人员的出入和周围环境亮度来控制,以实现节能和便捷。
四、应急设施
在一些关键区域,如教学楼出入口等,应配备紧急灯光设施。
这些设施可以在紧急情况下提供较亮的照明,以指导人员迅速
撤离危险区域。
五、环保措施
为了推动校园的可持续发展,我们建议在学校路灯设计中加入一些环保措施。
例如,可以在灯柱上设置太阳能电池板,以便白天储存阳光能量,夜间提供照明。
此外,还可以将路灯与建筑物连接,通过建筑物上的太阳能电池板为路灯供电。
总之,以上学校路灯设计方案充分考虑了安全性、美观度和环保性等因素,可以提高学校夜间的照明效果,增强校园的安全性和美观度。
希望学校能够采纳并实施这些设计方案,为师生提供一个更加安全和舒适的夜间环境。
学校智慧灯光管理系统设计方案

学校智慧灯光管理系统设计方案一、方案概述学校智慧灯光管理系统是基于物联网和人工智能技术的智能控制系统,旨在提高学校灯光的能耗效率、节能减排及管理效率。
通过智能传感器、数据采集与分析、远程控制等技术手段,实现对学校灯光进行自动化控制、能源监测和管理,并提供用户友好的管理界面,方便学校管理员对灯光进行远程操作和监控。
二、系统组成1. 物联网设备:智能灯具、传感器等设备用于采集和控制灯光数据。
2. 数据采集与分析模块:负责将物联网设备采集到的数据进行收集、处理和分析,提供实时的统计和报告功能。
3. 控制中心:负责对整个系统进行控制和监控。
管理员可以通过控制中心进行灯光的手动控制、定时控制、自动控制等操作。
4. 用户界面:提供给管理员用于操作和监控系统的界面,支持移动设备和电脑平台的访问。
5. 数据存储与管理模块:负责对系统中采集到的数据进行存储和管理,提供数据的备份和恢复功能。
三、系统功能1. 自动化控制:通过传感器采集环境数据,如光照强度、人流量等,实现智能调光功能,根据环境需要自动控制灯光的亮度和开关。
2. 能耗监测与管理:通过对灯具的能耗数据进行采集和分析,提供实时的能耗监测和报告功能,帮助学校管理者合理规划能源使用,降低能耗成本。
3. 节能策略优化:根据环境数据和能耗数据的分析,系统能够自动优化节能策略,提供最佳的灯光控制方案,确保学校的灯光能耗最小化。
4. 安全监控:系统具备对灯光工作状态的实时监控功能,能够及时发现灯具故障,并报警通知管理员进行维修。
5. 远程操作与监控:管理员可以通过用户界面远程控制、调整和监控学校灯光的工作状态,提高管理效率。
四、系统优势1. 节能环保:通过智能调光控制和节能策略优化,系统能够实现学校灯光的精准控制,最大程度上减少能耗和二氧化碳排放。
2. 提高管理效率:通过远程操作和监控,管理员能够随时随地对灯光进行管理和控制,提高学校的工作效率。
3. 安全可靠:系统具备实时监控和报警功能,能够及时发现和处理灯具故障,保证学校灯光的正常运行。
全校路灯改造实施方案

全校路灯改造实施方案为了提升校园环境品质,提高学生夜间活动的安全性,我校决定对全校路灯进行改造升级。
本次改造实施方案旨在提高路灯的亮度和节能性能,为学校师生营造一个更加舒适、安全的校园环境。
一、改造范围。
本次改造范围涵盖全校各个区域的路灯,包括校门口、教学楼周边、操场、宿舍区等地方,确保全校每个角落都能受益于此次路灯改造。
二、改造内容。
1.更换LED路灯。
本次改造将全部更换为LED路灯,LED路灯具有亮度高、寿命长、节能环保等优点,能够有效提高校园夜间照明效果,降低能耗,减少维护成本。
2.智能控制系统。
在路灯上安装智能控制系统,通过光感器和时间控制器实现路灯的智能调节,根据光线强弱和时间自动调节路灯亮度,达到节能的效果。
3.安全防护。
在路灯周围设置防护设施,防止路灯被人为损坏,确保路灯的正常使用和寿命。
三、改造进度。
1.前期准备。
组织相关部门进行路灯现状调查和需求分析,确定改造方案和预算,制定改造计划。
2.设备采购。
根据改造方案,统一采购LED路灯和智能控制系统设备,确保设备的品质和性能。
3.改造实施。
组织专业施工队伍进行路灯改造,按照计划逐步完成各个区域的改造工作,确保改造质量和进度。
四、改造效果。
1.提高校园亮度。
LED路灯的使用将大大提高校园夜间照明效果,提升校园整体亮度,为师生提供更加舒适的校园环境。
2.节能减排。
LED路灯的使用将大大降低能耗,减少二氧化碳等排放物的产生,有利于学校节能减排工作。
3.提升校园安全。
通过智能控制系统的应用,路灯亮度能够根据光线强弱和时间自动调节,保障校园夜间活动的安全性,减少安全隐患。
五、改造总结。
本次全校路灯改造实施方案将有效提高校园夜间照明效果,节能减排,提升校园安全,为学校师生创造更好的学习和生活环境。
我们将按照改造计划,积极推进改造工作,确保改造效果的实现,为学校发展和师生福祉贡献力量。
校园智能路灯设计方案

校园智能路灯设计方案随着科技的快速发展,智能化已成为我们生活的一个重要趋势。
在这个背景下,我们的校园也正在逐步实现智能化。
今天,我将为大家介绍一种新型的智能路灯设计方案,它将在我们的校园中发挥重要的作用。
一、项目背景与目标在许多校园中,路灯是学生们和教职工人员安全出行的关键设施。
然而,传统的路灯存在着一些问题,如无法根据天气和时间自动调节亮度,无法远程监控路灯的状态等。
这不仅影响了路灯的使用寿命,也增加了维护的难度和成本。
因此,我们提出了一种智能路灯设计方案,旨在解决这些问题。
二、设计理念与功能特点1、自动调节亮度:智能路灯可以通过内置的传感器,根据环境光线的强弱自动调节亮度,既保证了行人的安全,又减少了能源的浪费。
2、远程监控与管理:通过物联网技术,我们可以远程监控每盏路灯的状态,包括亮度、电流、电压等参数。
一旦发现有路灯出现故障,可以立即进行维修。
3、定时开关:智能路灯可以根据预先设定的时间表自动开关,从而节省了人力管理的成本。
4、节能环保:通过使用高效LED光源和节能控制电路,智能路灯可以大大降低能源消耗,减少碳排放。
5、防雷与安全:智能路灯具备防雷功能,可以在雷雨天气中保护设备和人员的安全。
6、扩展功能:未来,我们还可以在路灯上添加更多的功能,如无线Wi-Fi热点、环境监测传感器等。
三、实施方案与步骤1、需求分析:我们需要对校园内的道路和场所进行详细的需求分析,以确定需要安装智能路灯的位置和数量。
2、系统设计:根据需求分析结果,设计智能路灯的系统架构和硬件组成。
3、硬件开发与测试:开发智能路灯的硬件部分,并进行实地测试,以确保其性能稳定可靠。
4、软件编写与测试:编写智能路灯的软件部分,并对其进行测试,以确保其能够正确地采集数据和控制设备。
5、安装与调试:在选定位置安装智能路灯,并进行现场调试,以确保其能够正常工作。
6、运行与维护:对智能路灯进行日常运行和维护,以确保其长期稳定运行。
四、预期成果与影响通过实施校园智能路灯设计方案,我们预期能够实现以下成果:1、提高道路照明质量:智能路灯可以根据天气和时间自动调节亮度,提高道路照明的质量,从而提高行人的安全性。
校园智能路灯设计方案

校园智能路灯设计方案.pdf1、校园智能路灯设计方案设计方案目的:本设计方案旨在提出一种校园智能路灯的设计方案,通过智能化的路灯系统来提高校园的安全性和节能性,为校园带来更好的照明和管理。
1. 引言1.1 项目背景1.2 设计目标1.3 参考文献2. 校园路灯需求分析2.1 照明需求分析2.2 安全需求分析2.3 节能需求分析3. 校园智能路灯设计方案3.1 路灯类型选择3.2 灯光亮度设计3.3 灯柱设计3.4 光控系统设计3.5 传感器系统设计3.6 数据采集与分析系统设计3.7 控制系统设计4. 校园智能路灯系统实施方案4.1 设备选型4.2 安装与调试4.3 运维管理4.4 数据分析与优化5. 校园智能路灯系统法律考虑5.1 相关法律法规5.2 法律责任与合规要求6. 结论6.1 设计方案总结6.2 预期效果6.3 可持续性评估7. 附件本设计方案涉及以下附件:电气图、机械图、控制系统图、数据分析报告等。
8. 法律名词及注释8.1 校园路灯管理规定:校园内路灯管理的相关规定。
8.2 智能照明系统:利用先进的控制技术和传感器技术,实现智能化管理和控制的照明系统。
8.3 数据采集与分析系统:通过各种传感器采集路灯的工作数据,并进行分析与处理的系统。
2、校园智能路灯施工方案施工方案目的:本施工方案旨在规划和实施校园智能路灯的施工工作,确保施工过程安全高效,并能保证智能路灯系统的正常运行。
1. 引言1.1 项目背景1.2 施工目标1.3 施工基本要求2. 施工前准备2.1 施工前准备工作2.2 施工人员组织与培训2.3 施工材料采购与储备3. 施工流程3.1 现场勘查3.2 路灯安装3.3 电气布线3.4 控制系统安装3.5 灯光调试与亮度调整3.6 传感器系统安装与调试4. 施工安全措施4.1 施工人员安全4.2 施工现场安全4.3 电气安全措施5. 施工质量控制5.1 施工检查与验收5.2 施工质量记录5.3 问题处理与质量改进6. 施工进度与管理6.1 施工进度计划6.2 施工现场管理6.3 进度监控与调整7. 施工交付与验收7.1 施工交付准备7.2 施工验收标准7.3 施工验收流程8. 结论8.1 施工方案总结8.2 施工效果评估8.3 建议与改进措施9. 附件本施工方案涉及以下附件:施工图纸、施工计划、施工安全措施等。
校园路灯工程设计方案

校园路灯工程设计方案一、项目背景作为学校的基础设施之一,校园路灯在保障师生夜间出行安全和美化校园环境方面起着至关重要的作用。
然而,在实际运行当中,很多学校的路灯存在亮度不足、能耗过高和维护困难等问题。
为了改善校园路灯的亮度和能效,提高夜间的能见度并降低维护成本,设计一套科学合理的校园路灯工程设计方案成为了迫切需要。
二、项目目标本次校园路灯工程设计的目标是提升校园路灯的亮度和能效,进一步提高晚间出行的安全性和便利性。
同时,设计方案还需要考虑到节能环保和低维护成本的要求,确保路灯设施的长期稳定运行。
三、项目范围本次路灯工程设计主要涵盖学校内部的主干道、校园环岛和特定的景观区域,总长度约为3000米。
设计方案需要考虑到不同区域的特殊需求,包括亮度要求、景观要求和环保要求等。
四、设计原则1. 安全性原则:路灯需满足国家相关安全标准,确保夜间出行的安全。
2. 节能原则:采用节能灯具和智能控制系统,降低能耗。
3. 美观原则:路灯的设计应考虑到校园环境和建筑风格,提升校园的整体美观度。
4. 维护便捷原则:路灯的设计应考虑到日常维护和保养的便利性,降低维护成本。
五、设计内容1. 灯具选择:选择LED路灯作为校园路灯的主要光源,LED路灯具有亮度高、寿命长和节能环保等优点。
同时,还可以根据不同区域的需求选择不同光色和色温的LED灯具,以满足不同功能需求。
2. 灯具布局:根据校园的实际情况和道路特点,灯具的布局需要科学合理,确保路灯的照明面积和照度达到要求。
考虑到景观区域的特殊需求,设计相应的照明方案,提升景观的观赏性。
3. 智能控制系统:为了提高路灯的能效和维护便捷性,设计方案还要考虑到智能控制系统的应用。
采用光感控制和时间控制的方式,根据不同光照条件和时间自动调节路灯的亮度和亮灯时间,降低不必要的能耗和保养成本。
4. 环保材料:在路灯的选材上应选择环保材料,确保使用寿命长且易于维护。
5. 安全设施:考虑到校园内部需要保障夜间师生的安全,路灯设计中还需要考虑到相应的安全设施,如防水防雷设计和防砸设计等。
学校路灯照明工程设计方案
学校路灯照明工程设计方案一、项目背景随着我国教育事业的发展,学校校园的规模不断扩大,夜间照明设施的需求也越来越高。
为了保证校园夜间照明质量,提高能源利用效率,降低运行成本,学校决定对校园路灯进行改造升级。
本设计方案旨在提供一种经济、环保、高效的学校路灯照明系统。
二、设计原则1. 节能环保:优先选用高效、低耗的照明设备,降低能源消耗,减少环境污染。
2. 可靠性:选用质量可靠、性能稳定的照明设备,确保系统长期稳定运行。
3. 经济性:在满足照明质量的前提下,充分考虑投资成本和运行成本,力求经济效益最大化。
4. 智能化:结合现代信息技术,实现照明系统的智能化控制,提高管理水平。
5. 安全性:确保照明系统符合国家安全标准和相关规定,保障师生夜间安全。
三、设计内容1. 照明区域划分:根据学校校园地形、道路、建筑物分布等因素,合理划分照明区域。
2. 照明设备选型:选用高效、低耗的LED路灯,并根据照明需求选用适当的光源功率和光束角。
3. 供电方式:采用集中供电方式,合理规划供电线路,降低线路损耗。
4. 控制系统:采用智能控制系统,实现照明设备的远程监控、自动调节和故障报警等功能。
5. 节能措施:采用太阳能光伏发电、风力发电等新能源供电方式,降低传统能源消耗。
6. 施工组织与验收:明确施工组织架构,制定施工计划,确保工程质量和进度。
工程完成后进行验收,确保达到设计要求。
四、设计方案实施1. 照明区域划分:将校园分为教学区、生活区、运动区等不同区域,根据区域功能和人流密度合理配置照明设备。
2. 照明设备选型:选用高光效、长寿命的LED路灯,光源功率根据道路宽度、照度要求等因素进行选型。
3. 供电方式:采用地下电缆集中供电,供电线路规划要合理,降低线路损耗。
4. 控制系统:采用智能控制系统,通过物联网技术实现照明设备的远程监控、自动调节和故障报警等功能。
5. 节能措施:在学校条件允许的情况下,可采用太阳能光伏发电、风力发电等新能源供电方式。
智能路灯控制系统设计方案 (2)
智能路灯控制系统设计方案设计方案:1. 系统结构设计:- 路灯感应模块:通过光敏传感器感知周围环境光照强度,根据设定的阈值来判断是否需要开启路灯。
- 控制模块:负责接收路灯感应模块的信号,并进行处理控制,控制路灯的开关状态。
- 通信模块:负责与中心服务器进行通信,接收服务器发送的控制指令,并将路灯的状态和数据上报给服务器。
- 中心服务器:负责接收和处理路灯控制模块上传的数据,根据数据分析统计路灯使用情况,向控制模块发送指令实现集中管理。
2. 功能设计:- 光敏感应控制:路灯感应模块根据光敏传感器感知到的环境光照强度来判断是否需要开启灯光。
- 定时控制:设定路灯的开关时间,根据时间自动开启或关闭路灯。
- 节能模式:根据路灯使用情况和环境光照强度动态调整灯光亮度,实现节能效果。
- 异常监测:监测路灯的工作状态,如灯泡是否损坏、线路是否有故障等,及时发出警报并通知维修人员。
3. 技术选型:- 光敏传感器:选择高灵敏度的光敏传感器,能够准确感知到周围的光照强度。
- 控制模块:选择高性能的嵌入式开发板,如Arduino、Raspberry Pi等,具备较强的计算和控制能力。
- 通信模块:选择网络通信模块,如GPRS、NB-IoT等,实现与中心服务器的数据传输。
- 中心服务器:选择稳定可靠的服务器,具备存储和处理大量数据的能力,能够实现对路灯系统的集中管理和控制。
4. 系统流程设计:- 路灯感应模块不断感知周围的环境光照强度。
- 当环境光照强度低于设定的阈值时,感应模块发送信号给控制模块。
- 控制模块接收到信号后判断是否需要开启灯光,并控制路灯的开关状态。
- 控制模块将路灯的状态和数据通过通信模块上传到中心服务器。
- 中心服务器接收到数据后进行分析统计,并根据需要发送控制指令给控制模块。
- 控制模块接收到指令后执行相应的操作,如调整灯光亮度。
- 中心服务器实时监测路灯的工作状态,发现异常情况时及时报警并通知维修人员。
学校智能化灯光控制系统设计方案
学校智能化灯光控制系统设计方案介绍本文档旨在提供学校智能化灯光控制系统的设计方案。
通过引入智能化灯光控制系统,学校将能够实现灯光的智能管理和节能效果。
设计方案1. 系统需求分析在设计智能化灯光控制系统之前,我们首先需要对系统的需求进行分析。
根据学校的实际情况和需求,我们确定以下几个方面的需求:- 自动调节灯光亮度:系统应能够根据环境光照的变化自动调节灯光亮度,以保证最佳的照明效果。
- 时间控制功能:系统应具备时间控制功能,能够根据学校的作息时间自动调整灯光亮度。
- 节能功能:系统应能够根据学校的实际照明需求,自动调节灯光亮度,以节省能源。
2. 系统设计方案基于系统需求分析,我们设计以下方案来实现学校智能化灯光控制系统:- 传感器安装:安装光照传感器,用于监测环境光照强度,并将数据传输给控制系统。
- 控制系统搭建:搭建一个中央控制系统,通过与传感器的连接,实时获取光照数据,并进行灯光控制。
- 灯光亮度调节:根据传感器获取的光照数据,控制系统将自动调节灯光亮度,以达到最佳照明效果。
- 时间控制设置:控制系统应具备时间控制功能,可以根据学校的作息时间自动调整灯光亮度。
- 节能优化:控制系统应根据学校的实际照明需求,智能调节灯光亮度,以达到节省能源的目的。
总结通过实施学校智能化灯光控制系统设计方案,学校将能够实现灯光的智能管理和节能效果。
这将为学校提供一个更智能、更舒适的照明环境,同时也为学校节省能源和降低成本提供了重要的支持。
以上就是学校智能化灯光控制系统设计方案的概要介绍,希望对您有所帮助。
如有任何问题,请随时与我们联系。
福州校园智慧照明系统设计方案
福州校园智慧照明系统设计方案一、引言随着信息技术的快速发展,校园智慧照明系统在现代校园中得到了广泛的应用。
通过利用传感器、通信技术和智能控制系统,智慧照明系统可以实现根据光线、人流和时间等条件自动调节照明亮度,并通过智能化管理实现能源的节约。
本文将针对福州校园的需求,设计一套基于智能化技术的校园智慧照明系统。
二、系统设计原则1. 能源节约:系统应能自动感知环境光线的亮度,合理调节照明亮度,以实现节能目标。
2. 安全可靠:系统应采用可靠的传感器、控制器和通信设备,确保照明设备的正常运行和安全使用。
3. 便捷管理:系统应具备远程控制、故障报警和数据分析等功能,方便管理员对照明系统进行管理和维护。
4. 用户友好:系统应支持人机交互界面,使用户能方便地调节照明亮度和模式。
三、系统硬件设计1. 传感器:系统应设置环境光传感器,用于感知室内外的光线亮度,并将数据传输给控制器。
2. 控制器:系统应采用可编程控制器(PLC)作为核心控制设备,负责接收传感器数据、计算照明亮度和控制照明设备。
3. 照明设备:系统应选择高效节能的LED照明设备,可以根据控制器指令自动调节亮度。
四、系统软件设计1. 控制算法:系统应根据环境光线、人流和时间等条件,设计合理的控制算法,自动调节照明亮度。
例如,根据光线亮度的变化,调节照明设备的亮度;根据人流情况和时间,调整室内通道和走廊的照明。
2. 远程控制:系统应提供远程控制功能,管理员可以通过手机、电脑等终端设备,远程控制和监控校园照明系统。
例如,管理员可以通过终端设备,调节教室、图书馆和体育场等区域的照明亮度。
3. 故障报警:系统应具备故障监测和报警功能,一旦发现照明设备故障或异常情况,系统能及时报警并提供详细的故障信息,方便管理员及时处理。
4. 数据分析:系统应收集和分析照明系统的运行数据,如照明亮度、能耗等,以便管理员进行系统优化和能源管理。
五、系统实施方案1. 硬件安装:根据校园的实际情况和需求,将传感器、控制器和照明设备安装在相应的位置。
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校园智能路灯设计方案一.设计名称基于NRF24L01的校园智能路灯初步粗略设计方案二.摘要近年来,低碳生活,节能减排越来越受到国家的大力支持,在校园生活中平均一盏路灯的功率在200W-300W之间,每晚大概需要点亮时长为18:00--5:00,粗略的计算会发现每盏路灯的功耗大概在2.2--3.3kW·h,学校大多用电平局一度电在0.55元左右,因此,每晚一盏路灯所产生的电费大概在1.2--1.8元左右,大学校园犹如一个小城市,每个学校的路灯至少上百盏,路灯的数量有的会达到上千盏甚至更多。
这给学校每天的开销带来了一部分没必要的浪费。
节约校园照明用电消耗成为响应国家对于节能号召的重要措施之一。
一般的校园照明系统只是运用普通的声控及光控传感器组成开环的控制系统,其灵活性差,功耗大,不可人为干预。
而市场上闭环控制的照明系统投入资金大,稳定性差,无法在校园中得到推广。
三.设计目的1.了解NRF24L01的基本通信原理2.掌握stm32f103芯片的AD转换原理3.熟练掌握光敏电阻的应用4.将本学年所学知识进行一次综合汇总四.设计原理系统的设计主要有以下四个模块部分:微控制器STM32,光敏电阻模块, LED照明电路.无线射频模块。
其中光敏电阻模块与LED照明电路组成检测照明部分,主要负责检测外界光的强度,人流高峰期会默认开启普通照明模式,夜间会默认开启节能模式。
微控制器STM32负责收集采集数据,以及AD转换,通过串口向PC机发送消息。
无线射频模块负责向主机传递信息,当从机照明电路出现错误时会触发射频模块发射数据,不同从机对应不同数据。
发送完成结束传输。
1.本设计的设计要求(1).综合考虑选择是一主多从还是一从多主。
(2).硬件设计上应该考虑到滤波的重要性,结构尽量简单实用,易于实现,使系统电路尽量简单。
(3).软件设计必须要有完善的思路,要充分考虑到各种传感器和无线收发器的时序,做到程序简单,调试方便。
(4).通过软件设计尽量降低无线数据传输的误码率2.主要硬件介绍(1).NRF24L01无线模块简介各管脚如下定义:8.IRQ 7.MISO6.MOSI 5.SCK4.CSN 3.CE2.VCC 1.GND具体说明:3.CE 芯片的模式控制线。
在 CSN 为低的情况下,CE 协同NRF24L01 的CONFIG 寄存器共同决定NRF24L01 的状态(参照NRF24L01 的状态机)。
4.CSN 为芯片的片选线 CSN 为低电平芯片工作5.SCK 为芯片控制的时钟线(SPI时钟)6.MOSI 为芯片控制数据线(Master output slave input)主输出从输入7.MISO 芯片控制数据线(Master input slave output)主输入从输出8.IRQ 中断信号引脚。
中断时变为低电平,即NRF24L01内部发生中断时IRQ 引脚从高电平变为低电平。
引脚会在以下三种情况变低:Tx FIFO 发完并且收到ACK(使能ACK情况下)、Rx FIFO 收到数据、达到最大重发次数。
中断:nRF24L01 的中断引脚(IRQ)为低电平触发,当状态寄存器中TX_DS (数据发送完成中断位)、RX_DR(接收数据中断位)或MAX_RT(达到最多次重发中断位)为高时触发中断。
当MCU 给中断源写‘1’时,中断引脚被禁止。
可屏蔽中断可以被IRQ 中断屏蔽。
通过设置可屏蔽中断位为高,则中断响应被禁止。
默认状态下所有的中断源是被禁止的。
系统结构框图如下所示五.设计原理NRF24L01工作原理发射数据时,首先将nRF24L01配置为发射模式:接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF 24L01缓存区,TX_PLD必须在CSN为低时连续写入,而TX_ADDR 在发射时写入一次即可,然后CE置为高电平并保持至少10μs,延迟130μs后发射数据;若自动应答开启,那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式,接收应答信号(自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致)。
如果收到应答,则认为此次通信成功,TX_DS置高,同时TX_PLD从TX FIFO中清除;若未收到应答,则自动重新发射该数据(自动重发已开启),若重发次数(A RC)达到上限,MAX_RT置高,TX FIFO中数据保留以便在次重发; MAX_RT或TX_DS置高时,使IRQ变低,产生中断,通知MCU。
最后发射成功时,若CE为低则nRF24L01进入空闲模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高,则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高,则进入空闲模式2。
接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式,接着延迟13 0μs进入接收状态等待数据的到来。
当接收方检测到有效的地址和CRC时,就将数据包存储在RX FIFO中,同时中断标志位RX_ DR置高,IRQ变低,产生中断,通知MCU去取数据。
若此时自动应答开启,接收方则同时进入发射状态回传应答信号。
最后接收成功时,若CE变低,则nRF24L01进入空闲模式1。
在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式。
如下图,给出SPI操作及时序图:图2.4 SPI读操作SPI口为同步串行通信接口,最大传输速率为10 Mb/s,传输时先传送低位字节,再传送高位字节。
但针对单个字节而言,要先送高位再送低位。
与SPI相关的指令共有8个,使用时这些控制指令由nRF24L01的MOSI输入。
相应的状态和数据信息是从MISO 输出给MCU。
nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定义,这些配置寄存器可通过SPI口访问。
nRF24L01 的配置寄存器共有25个,常用的配置寄存器如表2所示。
表2:常用配置寄存器地址寄存器名称功能(H)00 CONFIG 设置24L01工作模式01 EN_AA 设置接收通道及自动应答02 EN_RXADDR 使能接收通道地址03 SETUP_AW 设置地址宽度04 SETUP_RETR 设置自动重发数据时间和次数07 STATUS 状态寄存器,用来判定工作状态0A~0FRX_ADDR_P0~P5 设置接收通道地址10 TX_ADDR 设置接收接点地址11~1 6 RX_PW_P0~P5 设置接收通道的有效数据宽度六.硬件电路图(1).NRF24L01原理图(2).光敏电阻模块原理图(3).硬件电路连接图七.程序源码及分析(1).主机程序主机程序主要实现当三个从机中在时间触发的情况下进行AD采集带电压并且返回给主机,主机进行错误判断一号路灯出现问题时候,主机会通过串口向PC段发送数据,主机端监视助手会进行判断,对应的相应的灯会出现亮灭以及闪烁状态。
以达到提醒维修人员及时检查维修路灯。
程序部分如下所示//错误检测NRF_RX_Mode();printf("Receive mode\r\n");if(NRF_Rx_Dat(rxbuf) == RX_DR);else{printf("接收失败\r\n");}//第一个路灯出现问题if(rxbuf[0]==JC1[0]&&rxbuf[1]==JC1[1]&&rxbuf[2]==JC1[2]) {bz1=1;USART_SendData(USART1,0x01);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);printf("出错请检查路灯\r\n");memcpy(rxbuf,"",12);printf("%d\r\n",rxbuf[0]);printf("%d\r\n",rxbuf[1]);printf("%d\r\n",rxbuf[2]);}//第二个路灯出现问题if(rxbuf[0]==JC2[0]&&rxbuf[1]==JC2[1]&&rxbuf[2]==JC2[2]) {bz2=1;USART_SendData(USART1,0x02);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);printf("出错请检查路灯\r\n");memcpy(rxbuf,"",12);printf("%d\r\n",rxbuf[0]);printf("%d\r\n",rxbuf[1]);printf("%d\r\n",rxbuf[2]);}//第三个路灯出现问题elseif(rxbuf[0]==JC3[0]&&rxbuf[1]==JC3[1]&&rxbuf[2]==JC3[2]) {USART_SendData(USART1,0x03);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);printf("出错请检查路灯\r\n");memcpy(rxbuf,"",12);printf("%d\r\n",rxbuf[0]);printf("%d\r\n",rxbuf[1]);printf("%d\r\n",rxbuf[2]);}//路灯一和路灯二出现问题else if(bz1&&bz2==1){USART_SendData(USART1,0x04);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);bz1=0;}//路灯二和路灯三出现问题else if(bz2&&bz3==1){USART_SendData(USART1,0x05);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);bz2=0;bz3=0;}//路灯一和路灯三出现问题else if(bz1&&bz3==1){USART_SendData(USART1,0x06);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);bz3=0;}//路灯一.路灯二.路灯三出现问题else if(bz1&&bz2&&bz3==1){USART_SendData(USART1,0x07);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);bz1=0;bz2=0;bz3=0;}else;if(rxbuf[0]==JN1[0]&&rxbuf[1]==JN1[1]&&rxbuf[2]==JN1[2]) {}if(rxbuf[0]==JN2[0]&&rxbuf[1]==JN2[1]&&rxbuf[2]==JN2[2]) {key2=1;}if(rxbuf[0]==JN3[0]&&rxbuf[1]==JN3[1]&&rxbuf[2]==JN3[2]) {key3=1;}if(key1&&key2&&key3==1){USART_SendData(USART1,0x08);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); delay_ms(10);key1=0;key2=0;}GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);delay_ms(1000);/** 函数名:SPI_NRF_Init* 描述:SPI的 I/O配置* 输入:无* 输出:无* 调用:外部调用*/void SPI_NRF_Init(void){SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE); //使能PB,G端口时钟RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE );//PORTB时钟使能RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_SPI2,ENABLE );//SPI2时钟使能/*配置 SPI_NRF_SPI的 SCK,MISO,MOSI引脚 */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用功能 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/*配置SPI_NRF_SPI的CE引脚和SPI_NRF_SPI的 CSN 引脚: NSS */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);/*配置SPI_NRF_SPI的IRQ引脚*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU ;//上拉输入 GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);/* 这是自定义的宏,用于拉高csn引脚,NRF进入空闲状态 */ NRF_CSN_HIGH();SPI_InitStructure.SPI_Direction =SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双线全双工SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;//主模式SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//数据大小8位SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;//时钟极性,空闲时为低SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;//第1个边沿有效,上升沿为采样时刻SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;//NSS信号由软件产生SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler =SPI_BaudRatePrescaler_8; //8分频,9MHzSPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//高位在前SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);/* Enable SPI1 */SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);}/** 函数名:NRF_RX_Mode* 描述:配置并进入接收模式* 输入:无* 输出:无* 调用:外部调用*/void NRF_RX_Mode(void){NRF_CE_LOW();SPI_NRF_WriteBuf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR _WIDTH);//写RX节点地址SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,CHANAL); //设置RF通信频率SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //设置TX 发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式/*CE拉高,进入接收模式*/NRF_CE_HIGH();}/** 函数名:NRF_TX_Mode* 描述:配置发送模式* 输入:无* 输出:无* 调用:外部调用*/void NRF_TX_Mode(void){NRF_CE_LOW();SPI_NRF_WriteBuf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH); //写TX节点地址SPI_NRF_WriteBuf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR _WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACKSPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,CHANAL); //设置RF通道为CHANALSPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //设置TX 发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,发射模式,开启所有中断/*CE拉高,进入发送模式*/NRF_CE_HIGH();delay_ms(20); //CE要拉高一段时间才进入发送模式}此处主要设置ADC的初始化,负责电压采集初始void ADC_Configuration(void){ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigC onv_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10,1,ADC_Sampl eTime_239Cycles5);ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);}(2).从机一程序源码从机一程序即为路灯一控制程序主要实现功能是:通过RTC时钟的触发和光敏电阻模块同时触发来触发不同时间的路灯的工作状态。