文章目录
- 1 简介
- 2 绪论
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- 2.1 项目背景
- 2.2 需求分析
- 3 系统设计
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- 3.1 功能设计
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- 3.1.1 系统角色分析
- 3.1.2 开发环境
- 3.2 总体设计
- 3.3 硬件部分
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- 3.3.1 整体架构
- 3.3.2 stm32部分
- 3.3.3 光敏传感器模块
- 3.3.4 PM2. 5 空气传感器模块
- 3.3.5 NB-I oT 模块
- 3.4 软件部分
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- 3.4.1 核心部分 – NBIOT 模块通讯控制
- 3.5 实现效果
- 3.6 部分相关代码
- 4 最后
1 简介
Hi,大家好,这里是丹成学长,今天向大家介绍一个 单片机项目
基于STM32的智能路灯设计与实现
大家可用于 课程设计 或 毕业设计
单片机-嵌入式毕设选题大全及项目分享:
https://blog.csdn.net/m0_71572576/article/details/125409052
2 绪论
2.1 项目背景
每当夜幕降临,城市中各种各样、色彩缤纷的路灯亮起,为城市披上了一层绚丽的外衣。但在这绚丽的外表下则隐藏着巨大缺点:
1)能源浪费:由于城市的夜晚进入后半夜后,人们已经开始休息,街上人流量开始减少,有些地段在特殊时段根本不需要过多的路灯照明,导致能源浪费,增加了不必要的成本;
2)维护困难:由于使用人工巡检,需要大量人力,而路灯数量庞大,路灯实时状态不能及时获取,导致路灯故障维护、排查效率极低。
2.2 需求分析
近年来中国国力不断增强, 资源方面非常欠缺, 其中电力能源尤为紧张。 环保节能成为当今 会的主题。 路灯是城市中处处可见的基础设施, 也是一个城市现代化的标志。 路灯最原始的控制方式是人工控制, 由管理人员手动控制来实现, 这种方式不仅浪费人力, 耗时较多, 而且效率低下。 其次是时控控制方式, 由路灯的配电柜内的时控装置控制, 也就是通过设置配电箱里的定时器, 来实现路灯的定时打开或关闭,是目前城市应用最多的控制方式。 但是时控控制照明方式单一且耗能较大, 还常常因为不同原因而没有及时启动, 例如: 特殊天气等。
因此, 为了提高城市道路照明系统的效率和可扩展性, 丰富其照明方式, 现提出了一种基于NB-IoT的智能路灯管理系统, 目的是将城市道路照明与空气质量检测相结合, 将嵌入式技术与无线通信相结合, 同时融入到新的城市物联 (IoT) 系统, 从而实现对城市路灯的控制精准化、 监控智能化、 故障检修便捷化。 利用传感器技术来完善城市道路智能照明, 实现智能化, 数字化的同时, 具备监测周围环境并实时检测PM2. 5浓度功能。
3.1.2 开发环境
3.3 硬件部分
3.3.1 整体架构
基于 NB-IoT 的智能路灯管理系统硬件部分主要以 STM32 开发板作为核心, 光敏传感器模块与 PM2. 5 空气传感器模块通过串口与 STM32 核心板连接。 传感器节点采集到的数据由核心板处理, 然后把处理好的数据通过串口发送给 NB-IoT 模块。
STM32芯片接线图
3.3.4 PM2. 5 空气传感器模块
智能路灯管理系统中的 PM2. 5 空气传感器模块采用 GP2Y1014AU 粉尘传感器, 是一款利用光学对空气中的灰尘进行检测的传感器模块, 由夏普公司所开发研制。
3.3.5 NB-I oT 模块
NB-IoT 是万物互联 络的一个重要分支, 是物联 领域的一个新兴技术, 中文名称为窄带物联 。 NB-IoT 构建于蜂窝 络, 消耗的带宽较小, 大约为 180kHz。 为了降低部署的成本, 可直接部署于 GSM 络(2G) 、 UMTS 络(3G) 或 LTE 络(4G) ,还能实现平滑升级。
3.4 软件部分
3.4.1 核心部分 – NBIOT 模块通讯控制
NB 作为通讯模块, 将各传感器采集回来的数据, 经过 STM32 处理后上传到服务器。
第二步, 配置串口的初始化结构体, 首先打开串口外设的时钟, 然后配置串口的工作参数, 其中波特率设置为 9600, 数据字长设置为 8bit, 设置停止位和校验位、 设置工作模式时接收和发送一起设置, 到这里串口的初始化配置就基本完成。 还要配置串口的中断优先级, 使能串口接收中断;
路灯在不同光照强度下的亮度对比

3.6 部分相关代码
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