基于MSP430單片機的路燈/飾燈無線監控終端的設計

采樣回路實時采集總電路電流和電壓量以及所有支路的電流量。信號經V/I變送器、多路轉換開關、信號調理電路送入MSP430的A/D轉換口。每個終端可輸出四種不同的控制方式（如時段燈、半夜燈等）。無線通訊電路的核心部分是調制/解調芯片和Motorol的GM950i電臺。另外，設計兩個RS- 485口分別用系統擴展與遠程抄表。

飾燈擴展終端適用于兩個站點距離較近，且鋪設電纜比較容易，或無線通信信號不能到達的情況（如地下室等），其結構與飾燈監控終端大致相同，與監控終端之間通過RS-485口相連，因此飾燈監控終端不需要電臺，這樣可大大節約成本。

3.2 路燈監控終端及單燈控制終端

路燈監控終端是在飾燈監控終端的結構基礎上再增加一個單燈管理單元。單燈管理單元采用AT89C51單片機，與MSP430之間通過串行通訊進行數據交換。

單燈控制終端實現對路燈的單燈控制，其結構見圖3。電流電壓信號經電流電壓互感器到信號調理電路，通過A/D轉換器轉換成數字信號。開關量電路主要采集各種開關量，如燈桿傾斜，開關合閘等。地址編碼單元主要用于設置單燈控制終端地址。通信模塊主要由電力載波通訊專用芯片SSC P300 與 SSC P111組成，主要完成路燈控制終端與單燈控制終端之間的通信。繼電器輸出單元控制路燈的開關。

圖3 單燈控制終端結構圖

4監控終端的軟件設計

4.1 通訊的數據格式

飾燈監控終端與其擴展終端之間是主站與從站的關系，它們之間通訊的主要目的是主站向從站發出命令，從站執行命令并向主站發回當前的工作狀態。其規程是：主站向從站發送命令；從接收到命令后執行命令，且立即向主站返回當前狀態；主站發送命令后，２秒內為收到從站應答則認為通訊超時。其通信格式如表１、表２所示。

路燈監控終端與單燈控制終端（ＬＣＵ）之間的通訊格式與飾燈監控終端與其擴展終端之間格式有所不同，這主要由路燈自身的特點決定。路燈監控終端與單燈控制終端發送命令格式中命令標志包括單燈控制器查詢、開關操作與地址配置等。單燈控制終端（ＬＣＵ）返回格式中的部分故障信息包含路燈故障、燈桿傾斜和通訊超時等。其通信格式如表３、表４所示。

表３　路燈監控終端向單燈控制終端（ＬＣＵ）發送命令格式