单片机典型案例开发（四）

谐波；经过推挽电路进行功率放大后，PSK-OUT 的方波信号被放大为IN 点信号。功率放大电路见图5.

　　图5 功率放大电路

　　图7 中电感L1、电容C3 完成整形滤波后，再通过耦合线圈T1 耦合到低压电力线上，双向二极管D7 起保护作用。图7 中包含接收回路部分。R3 在接收本地强发射信号时可以有效吸收衰减；电感L2、电容C6 组成并联谐振回路，谐振以中心频率为120 kHz 设计，完成对有效信号的带通滤波；良好的选频回路可以有效提高载波接收灵敏度。载波耦合及接收电路见图6.

　　图6 载波耦合及接收电路

　　4 路灯控制器的软件设计

　　软件程序使用C51 语言，采用模块化方式编程。软件主要由主程序、AD 采样程序、PWM 程序、通信程序组成。

　　4.1 主程序

　　系统开始工作后主程序首先对单片机内部及外部的资源初始化，然后依次调用各功能模块程序。

　　4.2 A/D 采样程序

　　A/D 采样程序由主程序循环调用，每次对外部10 个模拟量采集12 次，经由数字滤波后送到数据缓冲区，供其他程序使用。

　　4.3 PWM 程序

　　单片机将上位机命令解码后，内部控制寄存器置位，启动可编程计数器阵列（PCA）/PWM 工作，输出可调PWM，实现调光的功能。

　　4.4 通信程序

　　载波通信模块提供透明数据传输通道，用户通信的可靠性由用户的通信协议保证。上位机通过载波通信模块向路灯控制器发出命令，由STC 命令解码后，置位相应的寄存器，实现对应功能。

　　主程序框图、中断程序流程图见图7、图8.

　　图7 主程序框图

　　图8 中断程序流程图

　　5 结论

　　智能LED 路灯控制器采用智能化设计，能够可靠地对城市路灯进行有效的数据采集，自动判断，自动报警。同时它作为智能路灯系统的一部分，通过电力线载波通信技术与上位机方便地联系，便捷地接收系统命令并且利用自有的PWM 功能对LED 光源进行调光操作，达到节能要求，具有体积小，工作可靠，控制便捷的优点。智能LED 路灯控制器如能推广使用，会使城市路灯管理工作提高到一个新的水平，不但节约能源，同时也可减少照明灯具的损耗，因此具有广泛的推广前景。

　　由图7 所示的脉冲信号控制IGBT 导通和关断，在负载两端产生等效于图4 的电压，从而使电感L 上的电压如图8 所示，最终产生的电流波形如图9.可以看出，电流波形为线性度良好的三角波。通过实验验证得到的数据与理论分析结果相一致，证明了该系统的正确性和可行性。

　　二、基于Web的单片机远程监控系统设计方案

　　摘 要：传统的远程监控系统一般采用C/S 模型的方式，针对大型设备，成本高。文章采用SOC 芯片C8051F020 和10M 自适应网络芯片RTL8019AS 接口的方案，在单片机中嵌入了精简的TCP/IP 协议栈，构建了基于Web 的单片机远程监控系统软、硬件平台，在此基础上实现了基于单片机的数据采集和远程监控，所实现的系统具有成本低廉、操作方便、可靠等优点。

　　1. 引言

　　单片机系统以其简单、高效的特点，在工业控制和日常生活中应用越来越广泛。目前大多数单片机系统是以51 单片机为核心，与检测、伺服、显示设备配合起来实现监控功能。

　　然而，这些监控系统的数据传输多采用RS-232、RS-485 以及各种现场总线，这些方式有些通信速度不够快，有些距离不够远，且各种总线之间难于实现互连和互操作。以太网作为目前应用最为广泛的局域网，在工业自动化和过程控制领域得到了越来越多的应用。同时，随着Internet 的普及，现代通信技术的进步，基于TCP/IP 和Client/Server 架构的分布式监控技术也日趋成熟。把嵌入式系统连接到Internet 上，就可以方便、低廉地把信息传送到世界的任何一个地方。

　　传统的远程监控系统一般采用C/S 模型的方式，主要针对大型的设备进行监控。对于如摄像头图象监控﹑家用仪表﹑门禁控制系统等小型的设备的监控就需要采用低成本的方案。

　　鉴于此，在低成本的单片机系统上移植精简的TCP/IP 协议簇，实现对于小型设备远程监控是最佳选择。该系统以Web 方式实现，用户可以在任何一台装有浏览器的PC 机上进行远程监视与控制，具有价格低廉、操作方便、界面友好等优点。传统的远程监控系统模型与本系统采用的模型如图1 和图2 所示。

　　图1 传统远程监控系统模型

　　图2 单片机监控系统模型

　　2. 系统硬件设计

　　本系统以 Cygnal 公司的完全集成的混合信号系统级芯片（SOC）C8051F020 单片机为核心，采用Realtek 公司的10M 自适应以太网控制器RTL8019AS 实现系统的网络接口部分。

SRAM 部分用于存放大量的数据信息。数据采集部分用于采集系统需要监控的设备的