基于ZigBee和以太網(wǎng)LED路燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著城市化進(jìn)程的日益加快和社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，道路照明建設(shè)為一項(xiàng)保障民生的城市基礎(chǔ)建設(shè)，也得到了飛速發(fā)展。每年，傳統(tǒng)道路照明都要消耗大量的電能，而且過去對路燈的管理效率低下，因此人們迫切需要對路燈實(shí)現(xiàn)自動化、智能化、節(jié)能化的改革。
　　LED作為新一代綠色光源，與傳統(tǒng)光源相比，它具有光效高、壽命長、體積小、快速啟動、易于調(diào)光等諸多優(yōu)點(diǎn)，這使得LED在道路照明領(lǐng)域的前景一片光明。LED路燈的大規(guī)模應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)能，且其易

2、于控制的特點(diǎn)又保證了它與智能照明系統(tǒng)結(jié)合的難度相對較低。針對這個需求，本文設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee和以太網(wǎng)的LED路燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)對路燈的有效控制。
　　首先本文先介紹了LED光源發(fā)展情況以及照明控制技術(shù)的研究狀況，針對當(dāng)前多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并結(jié)合道路照明的實(shí)際情況，提出了基于ZigBee和以太網(wǎng)的照明解決方案。文中介紹了ZigBee協(xié)議的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并通過分析比較確定了相應(yīng)的ZigBee解決方案。
　　然后

3、介紹整個控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，分為LED路燈終端節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)兩個部分。路燈節(jié)點(diǎn)以ZigBee模塊為核心，通過外圍搭載的定時器模塊和溫濕度以及光強(qiáng)傳感器模塊，控制可調(diào)光LED驅(qū)動電源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對LED路燈的控制;網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)主要是將以太網(wǎng)控制器通過MCU和作為協(xié)調(diào)器的ZigBee模塊進(jìn)行互聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。
　　在硬件的基礎(chǔ)上，本文對路燈節(jié)點(diǎn)定時器模塊及其外被附屬設(shè)備的程序進(jìn)行編寫，同時也對傳感器的數(shù)據(jù)采集程序做了設(shè)計(jì)。整套系統(tǒng)采用了ZigB

4、ee和以太網(wǎng)的雙級通信模式，ZigBee網(wǎng)絡(luò)是基于EmberZNet協(xié)議棧之上進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)，再通過對網(wǎng)關(guān)處MCU的編程完成ZigBee與TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通。用戶可通過對人機(jī)界面的操控控制LED路燈并實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控。本文還設(shè)計(jì)了基于日照時間表的調(diào)光算法，設(shè)定時間表，完成自動調(diào)光。
　　本文在校內(nèi)搭建了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行實(shí)地測試，證明了該系統(tǒng)的可行性。同時在設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題和值得改進(jìn)的地方，對后續(xù)工