1。2 本课题国内、外研究现状及存在问题

1。2。1 国外研究现状

1。2。2 国内研究现状

1。2。3 当下存在的问题

1。3 课题研究方法

（1） 查阅相关资料，对智能路灯监控系统有初步认识和理解，弄懂其原理。

（2） 根据实际情况提出设计方案，画出原理图。

（3） 重点学习CAN总线与基于CAN总线术理论的基础知识。

（4） 进行智能路灯监控系统设计。

（5） 根据需要做出实物。

（6） 复习巩固对汇编语言的掌握，编写程序语言。

（7） 进行后期完善。

1。4 课题预期成果

预期结果可以实现路灯的定时开关，亮灭情况的监测和控制以及根据光强变化路 灯的智能开关。足够达到阴雨等特殊气候特定时间对路灯的需求，也可以按季节设置 路灯开关时间，同时可随时掌握校园照明运行情况，并能通过上位机和中央控制系统， 进行控制，体现出运行状态和提供故障出现的具体位置。

第二章 系统总体设计

2。1 引言

本章中将介绍硬件系统部分具体组成元件。系统中单片机选用 AT89C51 单片 机；时钟芯片采用 DS1302 芯片；光照度传感器采用 GY-30 光照度传感器；总线技术 则使用 CAN 总线。上位机为 PC 机，并使用 VB 进行编程实现可视化界面。

2。2 CAN 总线技术

2。2。1 CAN 总线技术简介

CAN，是 Controller Area Network（控制器局域网）的简称，是 Bosch 公司在上 世纪八十年代开发出的一种串行数据通信总线，CAN 总线同时也成为 ISO 国际标准 ISO11898。CAN 最初被开发是为了应用在汽车行业中，但是经过这几十年的发展， CAN 总线已经逐渐应用到各个领域中。可以说，CAN 总线已经成为目前通信技术的 主流。论文网

2。2。2 CAN 总线的优势

与其它通信技术相比，CAN 总线技术具有以下优势：

（1）CAN 总线上通信灵活，节点可以随时向其它节点或主机发起通信。

（2）CAN 总线可以设置优先级，满足用户需求。

（3）CAN 总线通信速度快，距离远，抗干扰能力强。

（4）CAN 总线可使用双绞线、光纤等作为通信介质，选择灵活。

2。3 系统硬件设计方案

方案的设计从可靠性、通用性和实时性等方面入手。

（1）采用 CAN 通信。CAN 与其他技术相比，在可靠性、灵活性和实时性方面 具有很大的优势。

（2）上位机使用 PC 机。由于 PC 机可以使用局域网，可以便捷地与其他部门联 网从而实现统一管理。另外可以利用 PC 机成熟的开发系统和工具来设计计算机软件。

校园智能路灯监控系统的总体硬件设计框图如下：

图 2-1: 校园智能路灯监控系统的总体硬件设计框图双绞线

上位机使用 PC 机，负责对系统实时监控，同时负责数据的接受和管理以及发送 控制命令。各节点中的下位机采用 AT89C51 单片机作为处理器，负责本节点内数据 检测及控制工作状态。传感器为光敏传感器，可将光信号转变为电信号，实时监测外 部环境光照强度。执行器即为电子开关，控制路灯亮灭。通信控制器采用 SJA1000CAN 通信控制器，在系统中负责在上位机与数据电路之间传输数据。系统采用 82C250 作 为 CAN 总线收发器，它是 CAN 控制器与物理总线之间的接口，负责将电平信号转 化为 CAN 标准的差分信号。系统中节点的数量为校园中路灯的数量。文献综述

系统运行时，上位机可以根据传感器所提供的外界环境光照强度，判断此时的灯 光亮度范围，再向控制器发送控制数据，使执行器按照设置开关路灯和调节亮度。 SJA1000CAN 通信控制器经过简单的连接就可以完成 CAN 总线的物理层和数据链路 层的所有功能。它可以提供总线仲裁和错误检测功能，并且在检测到错误时能自动修 复发送数据，减少数据的丢失的同时确保了系统的可靠性。