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[2019参赛作品] 【脑洞大赛】基于NB-IoT的智慧路灯监控系统(设备选型)

基于NB-IoT的智慧路灯监管系统在感知层可实现实时采集路灯节点的工作状态（亮灭状态）、电压、电流、功率、功率因数、耗电量、产生二氧化碳、频率、环境光照度、路灯亮度、路灯故障地理位置11种传感数据信息。

路灯控制终端节点主要由主控制器、NB-IoT无线通信模块、GPS模块、光强检测模块、电能检测模块以及输出控制模块组成，路灯控制节点模块硬件实物如下图所示：

1、主控制器

主控制器选用STM32L432KC超低功耗单片机作为微控制器，NUCLEO-L432KC 开发板是首个集成一款QFN32微型封装微控制器的Nucleo-32开发板，板载一颗STM32L432KCU6 微控制器(UFQFPN32)，允许用户直接使用ARM在线开发工具，板载Arduino Nano针脚布局可简化功能扩展，集成的ST-Link调试器/编程器支持大容量存储器和无探针调试，可以完全满足智慧路灯节点数据处理的基本要求。

2、NB-IoT无线通信模块和GPS模块

NB-IoT通信模块采用功耗极低的上海移远BC20通信模组，以及SIM卡座、串口电路、滤波天线、复位电路组成，由电源模块供电。BC20支持GNSS，内置GNSS模块，支持GPS定位，北斗双模定位，实现卫星对路灯节点定位，极大方便用户使用。本模块接收来自主控制器的路灯实时状态、路灯节点功耗传感数据以及模块获取的GPS数据等信息，通过Internet将数据发送给华为IoT云平台，并接收用户通过Intemet发送来的控制命令。

3、光照检测模块

光强检测模块利用光照模块检测外界光照强度，并将信号通过ADC方式传入主控制器，根据环境光照强弱自动调节路灯节点亮度。

4、输出控制模块

输出控制模块使用YYAC-3S 模块，该模块采用原装可控硅，输入与输出光耦完全隔离，通过单片机IO口输出PWM调节占空比去改变220V交流电压从而达到调光调速调节功率等功能。

5、电能检测模块

电能检测模块采用UART接口和RS485接口，支持与PLC通信，刷新速度500MS，可读取电压、电流、功率、电能和频率因数参数通过RS485或UART口输出16进制数据。设计有继电器模块，结合路灯节点耗能情况和阈值报警，用户设置多种模式（分时间段控制道路两侧路灯全亮模式、自动调整模式、隔杆亮灯模式和深夜模式）实现路灯智能管理。

电能检测模块采用UART接口和RS485接口，支持与PLC通信，刷新速度500MS，可读取电压、电流、功率、电能和频率因数参数通过RS485或UART口输出16进制数据。模块设计有继电器模块，结合路灯节点耗能情况和阈值报警，用户自定义设置多种模式（例如：分时间段控制道路两侧路灯全亮模式、自动调整模式、隔杆亮灯模式、深夜模式等）实现路灯智能管理。

【脑洞大赛】基于NB-IoT的智慧路灯监控系统(硬件开发)：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-296707-1-1.html