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一套根据ZigBee的室内智能照明体系规划

为了改进传统室内照明系统存在的布线复杂、节能效果差、不易智能控制等缺点,分析了基于ZigBee技术的室内照明系统的设计和实现方法。该系统的硬件设计基于支持ZigBee的SoC芯片CC253

  为了改善传统室内照明体系存在的布线杂乱、节能作用差、不易智能操控等缺陷,剖析了根据ZigBee技能的室内照明体系的规划和完成办法。

  该体系的硬件规划根据支撑ZigBee的SoC芯片CC2530,软件规划则选用TI公司的Z-Stack协议。体系能够经过PC机上的上位机界面完成对灯节点的单控、组控、全控以及调光操控,并具有耗电小,成本低、无需布线和装置便利简略等特色。

  0 导言

  跟着现代科学技能的开展,人们对生活水平的寻求越来越高。智能家居早已为群众所熟知,而智能照明体系作为智能家居的运用之一,越来越遭到人们的注重。室内照明体系首要完成对住所表里的灯火的各种智能操控和办理功用,详细的说首要完成对灯的单控、组控、全控以及无线遥控操控和多时段守时操控。ZigBee 技能作为新式的近间隔无线通讯技能之一,具有近间隔、低速率、低功耗和稳定性高级长处,十分适合在照明体系中运用。本文提出根据ZigBee 技能的智能照明体系。该体系由若干个节点以自组网的方式组成,每个节点都可经过感知外部光强信息的改变状况,能够自适应地调理亮度,并可经过PC上的操控界面临每个节点进行智能操控。

  1 ZigBee 技能简介

  ZigBee 技能 是一种短间隔、低杂乱度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技能,它是介于无线符号和蓝牙之间的技能计划,具有自己的无线电规范,即IEEE 802.15.4(ZigBee) 技能规范。这是IEEE 无线个人区域(PersonalArea Network,PAN)工作组所规则的一项规范,首要适用于数据吞吐量小、网络建造出资小、安全要求高、耗电低的场合。

  从技能功能来看,ZigBee 具有低功耗、短延时、短间隔、高安全、低速率、掩盖规模广、网络容量大等特色,而且具有廉价的商场定位,十分适合在照明体系中运用。

  ZigBee 技能网络有三种网络拓扑结构:星型结构、树状结构和网状结构[5].星型拓扑结构包含一个和谐器和多个终端,没有路由;树状拓扑结构便是一个和谐器和终端间隔比较远,需求加路由的星型网;网状拓扑结构中,和谐器、路由、终端都能够通讯。在本体系中,选用网状结构。

  2 体系的整体结构

  室内智能照明体系由一个和谐器、若干个终端设备、多个手持的无线遥控器以及PC上位机界面等四个部分组成。和谐器在该体系的作用是发动和装备网络。和谐器能够坚持直接寻址用的绑定表格,支撑相关,一起还能规划信赖中心和履行其他活动。一个ZigBee 网络只允许有一个ZigBee 和谐器,终端节点最多可达65 536 个。和谐器在体系中扮演指令的发送者和数据的收集者。和谐器经过串口与PC 机相连,在接纳到来自PC 的操控指令后,经过自己组成的ZigBee 网络发送给指定的节点。当指定的节点接纳到来自和谐器的指令时,就做出指定的动作,并反馈给和谐器。当和谐器接纳到来自终端的数据信息时,就会经过串口传给PC 机。无线遥控器能够在室内的任何地方发送操控指令来操控一盏或多盏灯,使得整个照明体系更灵敏。和谐器首要有CC2530+CC2591 模块、串口模块,终端节点首要有CC2530+CC291 模块、LED 操控模块、温度检测模块以及光强检测模块。图1所示便是体系整体结构。

  

一套根据ZigBee的室内智能照明体系规划

 

  3 终端操控节点规划

  终端节点模块的硬件框图如图2 所示。它包含光强检测模块、继电器操控模块和PWM 输出模块。光强检测模块运用的传感器是光敏电阻,选用的是新式单片测光芯片BH1750,较好地处理了传统测光体系的坏处。BH1750 是半导体制造商ROHM为适应以移动电话手机为首的便携式机器和液晶要求而开发的具有优秀光谱灵敏度特性、16 b 串行输出的单片数字照度传感器。BH1750 与CC2530 之间的通讯运用规范的IIC 通讯协议。BH1750 与CC2530 的电路衔接图如3 所示。BH1750 的3 脚和5 脚别离与CC2530 的P0_1 口和P0_0 口相连,R1 与R2 为上拉电阻。

  

一套根据ZigBee的室内智能照明体系规划

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