智能安防监控电子电路设计攻略 —电路图天天读（210）
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智能安防太阳能路灯控制系统都是独立光伏控制系统，主要由六个部分组成：太阳能电池、蓄电池、LED 路灯、控制器、充电电路、放电/负载驱动电路。主机的系统结构图如图1所示。太阳能电池板输出经CUK 电路调节后直接与蓄电池连接，系统主控芯片采用DSPIC30F3011(＄3.8000)单片机，实现太阳能板电压采集、蓄电池电压采集、控制CUK 电路、控制LED 灯头、主从机间485 通信、主机与监控中心或工作人员间的连接等功能。
图1 主机的系统结构
控制电路硬件电路
控制电路的主控芯片采用DSPIC30F3011 单片机，主要控制功能包括：太阳能板电压采集；CUK 电路选通控制；蓄电池电压采集；卸荷电路控制；LED 灯头控制；RS485(＄49.9800) 通信；GSM模块发送短信控制；路灯开关控制；工作模式控制等。
图2 DSPIC30F3011 原理
图3 电压采样电路和CUK 电路
主机原理图如图2、图3 和图4 所示，其中图2 为主控芯片DSPIC30F3011 的原理图。图3 所示为电压采样电路和CUK 电路，由于太阳能板电压和电池电压都在0~35 V 变化，而单片机的A/D 输入电压范围为0~5 V，所以对采样电压进行分压处理后传送给单片机的A/D 转换通道，CUK 电路用于调节太阳能板的最大输出功率点，其选通开关通过单片机PWM3 输出控制。
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图为LED 灯头控制电路和卸荷电路，单片机通过对太阳能板和蓄电池电压监测来控制LED 灯头，通过PWM0 和PWM1分别来调节LED 灯的开关及亮度。当蓄电池电压高压30 V时，单片机通过对PWM2 脚的控制启动卸荷，实现对蓄电池的放电。
图4 LED 灯头控制电路和卸荷电路
通信系统
太阳能路灯联网监控系统的总体通信连接图如图5 所示，DSPIC30F3011 单片机具有双串口，主机中的一路串口与从机进行RS-485(＄14.5000) 通信，另一路串口用于控制GSM 模块，即与MC39i 模块进行通信连接，控制MC39i 发送短信给监控中心。
图5 总体通信连接
由于太阳能路灯间距为几十米，所以该系统中主从机间通过RS-485 通信连接，RS-485 的通信距离可以达到几百米甚至上千米，最大传输速率为10 Mb/s，而且还可以实现多点通信方式，从而可以建立起一个小范围内的局域网［3］。图6 为DSPIC30F3011 单片机与MAX485(＄1.4076) 连接的硬件连接图，DSPIC30F3011 与MAX485 之间通过6N136(＄0.2160) 进行隔离，以确保数据传输的准确性。主、从机均留出串口与MAX485 连接，各个MAX485 芯片的A、B 和GND 管脚相互连接。主、从机不断地对太阳能板电压和蓄电池电压进行检测，发生低电时从机将及时向主机传送信息。大电流电感
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