在人们的传统认识中，照明体系仅以照明为意图。传统的照明体系中首要的操控方法有手动操控方法和主动操控方法。其间手动操控方法简略、有用，可是过于依靠人工操作，而且操控相对涣散，不能有用办理;主动操控方法首要是由时钟元件、光电元件或两者组合的方法来完结对照明设备的操控，这种操控方法削减了对人员的依靠性，办理相
对会集，完结了照明操控的主动化，但却不能对照明体系进行调光操控。
此外，跟着日子水平的不断进步，人们对日常日子的无线化、网络化、智能化、节能化的需求越来越激烈，以上两种传统的照明操控体系现已无法满意人们对日常日子品质的需求。依据上述原因提出了一种依据ZigBee和STM32的室内智能照明体系的规划。
1 体系总体规划
本体系首要由终端节点、路由器节点和和谐器节点组成。三个节点各司其职，终端节点首要担任音讯的传输和答应共它节点经过它接入到网络中;和谐器节点则首要担任网络的树立、保持和办理，以及整个网络数据信息的搜集、处理和显现等。在这三个节点傍边和谐器节点是整个网络的中心。体系总体规划框图如图1所示。
本规划首要完结的功用如下：
(1)选用带调光模块的LED灯具，经过程序操控能够完结灯火亮度的主动调理，使用室内灯火与自然光的彼此补偿使室内照度保持在一个适宜状况;
(2)选用照度搜集节点，能够实时地搜集并监控室内照度;
(3)参加掉电自锁功用(在忽然停电的情况下再次来电一切灯具都处于封闭状况);
(4)参加部分情景方式，在不同的室内环境需求时能够很方便地对灯火环境进行挑选(如家人一同看电视时的影院方式，看书写字时的学习方式等)。
除上述首要的功用外，本规划还预留了部分外围接口电路，能够参加一些相应的传感器完结更多的功用(如参加燃气传感器来防备厨房燃气走漏，参加烟雾传感器防火灾等)
2 体系硬件电路规划
体系硬件电路部分首要由和谐器节点电路、体系照度搜集节点电路、体系LED调光节点电路以及体系路由器节点电路四部分组成。
2.1 体系照度节点电路规划
照度搜集节点由CC2530和光照度传感器(BH1750FVI)组成。本节点首要是对室内的照度进行实时的搜集并经过ZigBee模块发送给和谐器，和谐器再对接纳到的照度信息进行整合处理，然后在LCD上实时显现出室内的照度信息，并依据照度信息给LED照明节点发送相应的指令，对LED灯进行相应的亮度调理。
BH1750FVI传感器是一个光电集成传感器，其首要有如下几个特色：1)能够输出对应亮度的数字值;2)广泛的输入光规模(相当于1-65535lx);3)经过下降功率功用，完结低电流化;4)无需其它外围部件;5)光源依靠性弱(白炽灯、荧光灯、卤素灯、白光LED、日光灯)。
照度节点硬件电路图如图2所示。
2. 2 体系LED调光节点电路规划
LED调光节点由CC2530和调光模块组成。调光模块能够依据ZigBee模块接纳到的指令实时地对LED灯进行亮度的调理。调光的意图是为了使室内自然光跟LED灯火进行彼此的补偿，使室内照度到达一个适宜状况。
本节点的调光模块选用LED恒流驱动PWM调光模块。LED调光节点硬件电路图规划如图3所示。
2.3 体系路由器节点电路规划
路由器节点是在CC2530模块上扩展了一个CC2591模块，该模块是一个真实意义上精心规划的带PA+LNA无线收发模块。该节点首要担任接纳终端节点信息并转发给和谐器，或转发和谐器的反应信息给终端节点。
在开阔的场地上，CC2530的传输间隔可达100m，但在室内环境下因为有墙体的遮挡，存在途径损耗问题，实践传输间隔大大缩短。在室内中心方位若仅放置一个由CC2530构成的路由节点，很可能形成数据传输过错乃至数据丢掉。所以在实践规划电路时，路由器节点选用的是CC2591+CC2530组合的方式。CC2591是一个2.4GHz的射频前端芯片，它能够经过PA进步发射功率，然后延伸通讯间隔。该芯片还能够经过LNA来改进接纳机的灵敏度。经过以上两点能够很好地确保该体系数据传输的完整性。CC2591+CC2530硬件电路如图4所示。
2.4 体系和谐器节点电路规划
和谐器节点由STM32F107、CC2530、12864LCD、矩阵键盘、DS18B20和DS1302模块组成。该节点是整个体系的中心，首要担任网络的组成、保护、操控终端节点的参加和删去，以及整个体系信息的处理和显现等。其间STM32F107是意法半导体推出的全新STM32互联型微操控器，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同类型产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，能够习惯多种使用。此外该芯片还能够嵌入μC/GUI体系，具有独立的32位指令总线和数据总线，全面支撑32位Thumb-2和16位Thumb指令等。
矩阵键盘电路选用2×4的矩阵键盘，用于时钟的时刻调整及不同情景方式的挑选;显现电路选用12864 LCD，能够显现4行信息，每行显现16个字符，彻底满意显现照度、时刻和温度等要求。
和谐器节点硬件电路原理图如图5所示。
3 软件部分规划
软件部分首要是完结对整个体系硬件电路的编程规划。其间终端节点程序首要完结信息的搜集、上传和操控等。和谐器节点程序用于完结整个网络的组成、保护和办理以及相应数据的搜集、处理和显现等。3.1 和谐器节点软件规划
和谐器节点首要判别是否有数据传送，若有，则选定信道树立网络，进行数据扫描和读取，并打包发送数据。因为电源损耗首要会集在无线数据的收发阶段，在没有接纳到时钟信号的唤醒指令前，使其处于睡觉状况，以到达延伸电池的使用寿命、削减功耗的作用。程序流程图如图6所示。
3.2 终端节点软件规划
终端节点数据搜集的软件规划包含两部分，分别为单片机CC2530驱动程序规划和传感器收发数据程序规划。首要进行模块初始化，然后发动定时器，每隔一段时刻进行信道扫描，检查是否有入网恳求指令，若有，则首要判别发动哪一个传感器端口，然后向端口发送数据搜集恳求，搜集结束后使单片机处于休眠方式，将搜集到的数据发送给CC2530作进一步处理。程序流程图如图7所示。
3.3 路由器节点软件规划
程序中将设备类型设置为网络路由节点，在ZigBee协议栈中只需要更改使用层事情处理函数使其在接纳到信息后调用程序把接纳到的信息发送出去即可。
4 体系调试
为对体系进行功用的测验，特挑选宿舍为试验场所，分别在宿舍的三个卧室各放置3个照明节点和一个照度搜集节点，然后对体系的功用进行测验。经过测验，体系能够精确地完结无线操控功用。照度节点能够精确地搜集环境的光照度信息，ZigBee模块能够正常地进行数据的彼此传输，PWM调光器模块能够精确无误地对LED灯进行相应亮度的调理。此外各种情景方式，如室内温度和时钟信息都能够依照预订目标正常作业。
5 结语
此无线智能照明体系不只能够用于室内照明的全主动操控，也可依据不同的需求进行手动的调理，这样既能够节约能源又能够使室内光照度到达合适人类活动的最佳状况。本体系具有体积小、功耗低、功用强和可灵敏扩展等特色。此外本体系不只能够用于家庭室内也可使用于校园教室、公司工作区、会议室和KTV等各种不同的场合，只需在运用时对相应模块和程序进行相应的调整即可。本体系在智能照明操控范畴具有宽广的使用远景。
