基于MSP430单片机的路灯/饰灯无线监控终端的设计

采样回路实时采集总电路电流和电压量以及所有支路的电流量。信号经V/I变送器、多路转换开关、信号调理电路送入MSP430的A/D转换口。每个终端可输出四种不同的控制方式（如时段灯、半夜灯等）。无线通讯电路的核心部分是调制/解调芯片和Motorol的GM950i电台。另外，设计两个RS- 485口分别用系统扩展与远程抄表。

饰灯扩展终端适用于两个站点距离较近，且铺设电缆比较容易，或无线通信信号不能到达的情况（如地下室等），其结构与饰灯监控终端大致相同，与监控终端之间通过RS-485口相连，因此饰灯监控终端不需要电台，这样可大大节约成本。

3.2 路灯监控终端及单灯控制终端

路灯监控终端是在饰灯监控终端的结构基础上再增加一个单灯管理单元。单灯管理单元采用AT89C51单片机，与MSP430之间通过串行通讯进行数据交换。

单灯控制终端实现对路灯的单灯控制，其结构见图3。电流电压信号经电流电压互感器到信号调理电路，通过A/D转换器转换成数字信号。开关量电路主要采集各种开关量，如灯杆倾斜，开关合闸等。地址编码单元主要用于设置单灯控制终端地址。通信模块主要由电力载波通讯专用芯片SSC P300 与 SSC P111组成，主要完成路灯控制终端与单灯控制终端之间的通信。继电器输出单元控制路灯的开关。

图3 单灯控制终端结构图

4监控终端的软件设计

4.1 通讯的数据格式

饰灯监控终端与其扩展终端之间是主站与从站的关系，它们之间通讯的主要目的是主站向从站发出命令，从站执行命令并向主站发回当前的工作状态。其规程是：主站向从站发送命令；从接收到命令后执行命令，且立即向主站返回当前状态；主站发送命令后，２秒内为收到从站应答则认为通讯超时。其通信格式如表１、表２所示。

路灯监控终端与单灯控制终端（ＬＣＵ）之间的通讯格式与饰灯监控终端与其扩展终端之间格式有所不同，这主要由路灯自身的特点决定。路灯监控终端与单灯控制终端发送命令格式中命令标志包括单灯控制器查询、开关操作与地址配置等。单灯控制终端（ＬＣＵ）返回格式中的部分故障信息包含路灯故障、灯杆倾斜和通讯超时等。其通信格式如表３、表４所示。

表３　路灯监控终端向单灯控制终端（ＬＣＵ）发送命令格式