1 引言

　　遠程監測系統中通信采用的物理鏈路有: 現場總線形式， 如CAN、RS-422/485 等;Internet 形式;PSTN(公用電話網)形式。從目前的技術條件及從通信距離、實時性、可靠性與安全性等諸多方面的綜合評價，基于公用電話網(PSTN)的遠程監控系統更適合一些。故針對路燈管理處設備陳舊、可靠性差、設備有限、投資少、故障多、線路多、管理維護不方便等情況，選擇PSTN 通訊方式，設計開發基于AT89S8252 智能路燈控制器， 對城市路燈運行狀態進行遠程智能監控。

　　智能路燈控制器是系統的主要組成部分。它關系到上位機與路燈控制器的信息交互， 是系統信息交換的樞紐。智能路燈控制器既可以起到上傳下達的作用，也可以單獨對路燈進行控制。它與上位機是采用PSTN 通信，完成控制器運行數據的傳輸。這樣既可以實現遠程通信，也可以節約線路成本?？刂聘鼮榫殹Ｏ到y構架如圖1所示。

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　　2 智能路燈控制器硬件電路設計與功能描述

　　2.1 測量電路

　　在測量電路中， 采樣電路需要采集三相電壓信號和四相電流信號(包括零線電流) 。本系統采用直流采樣法。電壓變化電路如圖2 所示。

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　　圖2 中PT1 是一種電流型電壓互感器，A 相輸入電壓經限流電阻R1(100K)，使PT1 初級(原邊)的額定電流為2.

　　2mA，次級(副邊)會產生一個相同的電流。通過運算放大器(LF353)，用戶可以通過調節反饋電阻R3 的值在輸出端得到所要求的電壓輸出。以標準工頻電壓220V 為例，可以算出轉換后A 相電壓有效值為:，轉換后的電壓信號滿足各元器件的輸入電壓要求。

　　電流變換電路采用精密電流互感器CTY205A(CT1)，電流變化電路如圖3 所示。

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　　通過運算放大器(LF353)的作用，用戶可以調節反饋電阻R4 的值在輸出端得到所要求的電壓輸出。以電流(交流值AC)5A 為例，電流互感器轉換出來的電流信號為:，轉換后的電流信號滿足系統各元器件的輸入電壓要求。

　　電壓電流經互感器變換， 輸入雙四選一譯碼器， 微處理器通過控制電壓、電流值進行多路轉換。選用LF353 連接成射極跟隨器，起到隔離、跟隨的作用。多路轉換模塊如圖4 所示。電壓電流監測模塊選用有效值轉換芯片AD536 計算輸入的復雜的交流值AC 的均方根值， 輸出一個等效的直流值D C 。再輸入系統中的ADC 轉換電路。電壓電流監測模塊如圖5 所示。

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　　電壓電流監測模塊所采集的兩路信號需經過模數轉換器變換后輸入控制器，因此選用DS2450 模數轉換接口芯片。DS2450 是DALLAS 公司生產的一線式4 通道逐次逼近式A/D 轉換器，其輸入電壓范圍、轉換精度位數、報警門限電壓可編程;每個通道有各自的存儲器以存儲電壓范圍設置、轉換結果、門限電壓等參數;普通方式下串行通信速率達16.3kbps，超速工作時速率達142kbps，片內16 位循環冗余校驗碼生成器可用于檢測通信的正確性;DS2450 采用8 引腳SOIC 小體積封裝形式， 既可用單5V 電源供電， 也可采用寄生電源方式供電。電路正常工作時僅消耗2. 5mW 功率，不工作時消耗25 μW。CPU 只需一根端口線就能與諸多一線式芯片通信， 占用微處理器的端口較少， 可節省大量的引線和邏輯電路。模數轉換接口電路如圖6 所示。