NB-Iot技术下的开关柜应急电源设计及应用

资源摘要信息:"【RT-Thread作品秀】RT-T、NB-Iot的开关柜应急电源设计-电路方案" RT-Thread是一款开源的实时操作系统，广泛应用于嵌入式领域。RT-Thread具有良好的实时性，支持多任务并发运行，提供了丰富的中间件组件和驱动框架，使其在物联网(IoT)、智能家居、工业控制等领域得到了广泛应用。本作品秀展示了如何将RT-Thread用于设计一个开关柜应急电源，该电源采用NB-IoT模块实现远程监控和控制。 该应急电源方案基于RT-Thread操作系统和STM32单片机，利用NB-IoT技术，能够有效解决市电断电时的应急供电问题。电源方案主要由四部分组成：反激式开关电源、NB-IoT模块、基于STM32单片机的控制单元和蓄电池。这些组成部分被集成在一块PCB上，实现了对蓄电池的充电、为开关柜内设备供电、蓄电池定期活化、红外遥控活化和蓄电池过放保护等功能。 本方案采用的硬件包括STM32F103微控制器和M5311电源管理芯片等。其中，反激式开关电源利用市电220V输入，输出DC24V供给STM32控制系统，并通过串联型稳压电路转换为3.3V作为STM32控制系统电源，同时为NB-IoT模块中的电源模块提供3.3V电压。当市电异常时，蓄电池将通过串联型稳压电路和电源模块供电。 软件方面，STM32基于RT-Thread Nano版本进行开发，编写了四个主要的线程：NB-IoT模块初始化线程、蓄电池电量与电网状态读取线程、系统控制线程和信息上传线程。这些线程负责系统的初始化、数据采集、控制逻辑和云平台数据上传等功能。 系统中的信号采集通过反激式开关电源的次级线圈输出检测市电供电状况，若供电异常，电源次级无输出，并由市电状态监测电路向STM32控制系统报告。蓄电池电量通过ADC采样后传输至STM32控制系统进行计算。 控制信号部分，STM32通过控制晶体管开关电路来控制反激式开关电源对蓄电池的充电以及蓄电池对负载的供电。系统通过串口向NB-IoT模块发送和接收数据，并将数据上传至中移物联网OneNet平台。 整体控制逻辑方面，当市电正常时，反激式开关电源对蓄电池进行充电，并为负载、STM32控制系统和NB-IoT模块供电。市电异常时，STM32控制系统判断蓄电池电量，若充足，则由蓄电池供电，并将状态信息上传至OneNet云平台。 此外，该应急电源设计还包括了基于RT-Thread的软件框架，以及相关的硬件框架和控制逻辑。软件框架说明了STM32如何基于RT-Thread进行多线程编程，以实现不同的功能模块，如NB-IoT模块的初始化、蓄电池电量读取、系统状态控制和信息上传等。 最后，提供的文件列表中包含了项目描述文档、设计报告、原理图、PCB布局图、产品图片和源代码压缩包等，为完整的项目资料，便于进一步的分析和学习。