基于ZigBee的智能型LED路燈照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用LX1970可見光亮度傳感器。

LXl970是一種能實(shí)現(xiàn)人眼仿真的集成化的可見光亮度傳感器，峰值發(fā)光波長(zhǎng)為520 nm,電流靈敏度為0.38uA/lx,暗電流為10 nA.非線性誤差小，重復(fù)性好。兩個(gè)互補(bǔ)輸出端的電流不對(duì)稱度僅為士0.5%，可任選一端作為輸出。外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，使用方便，微功耗，低壓供電。采用2~5.5V電源，電源電流可低至85肛A(典型值)。工作溫度范圍為一40~+85℃。其外形尺寸僅為2.95 mmX 3 mmX1 mm。

6 LED照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)基于TI公司推出的跟CC2430芯片配套的Z-Stack協(xié)議棧和IAR集成開發(fā)環(huán)境。Z-Stack在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平，目前還在不斷完善和增強(qiáng)，其最新版本Z-Stack 1.4.2,通過ZigBee測(cè)試機(jī)構(gòu)德國(guó)萊茵集團(tuán)的ZigBee兼容性測(cè)試，符合Zig-Bee 2006 specification,已被全球眾多ZigBee應(yīng)用開發(fā)廠家所采用，支持多種硬件平臺(tái)。

在智能型LED路燈控制無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工作的過程中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器會(huì)定時(shí)檢測(cè)有無(wú)按鍵按下，用以執(zhí)行相應(yīng)的電源開關(guān)命令。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器處于空閑狀態(tài)時(shí)，會(huì)監(jiān)聽空中的無(wú)線信號(hào)，判斷有無(wú)新的節(jié)點(diǎn)要加入網(wǎng)絡(luò)，有則為其分配網(wǎng)絡(luò)地址?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)需要，協(xié)調(diào)器還可以控制某路段的燈亮，由其發(fā)送指令的目標(biāo)地址所決定。FFD節(jié)點(diǎn)通常處于監(jiān)控狀態(tài)，如果接收到電源開關(guān)的命令，則執(zhí)行命令，并確定是否轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)根據(jù)亮度傳感器的返回值確定路燈的開關(guān)，以到達(dá)智能化節(jié)能控制。RFD節(jié)點(diǎn)的功能更簡(jiǎn)單，只需監(jiān)聽，根據(jù)光線的強(qiáng)弱執(zhí)行命令。下面圖3,圖4,圖5分別是3種節(jié)點(diǎn)的通信流程圖。

圖3 FFD路由節(jié)點(diǎn)流程圖

圖4 RFD末端節(jié)點(diǎn)流程圖

圖5協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)流程圖

7結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，家居、交通智能化正成為國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際需要完成了智能型LED路燈控制系統(tǒng)的硬件，軟件實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)充分利用了ZigBee低速率，低功耗和自配置的特點(diǎn)，降低了系統(tǒng)檢修的復(fù)雜性。同時(shí)降低了系統(tǒng)的成本。隨著技術(shù)水平的不斷完善，相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)逐步降低，巨大的民用市場(chǎng)將是最終的發(fā)展方向。該系統(tǒng)在提高照明系統(tǒng)的信息化、智能化程度的同時(shí)，特大大降低了電能的浪費(fèi)，符合國(guó)家節(jié)能減排的發(fā)展戰(zhàn)略，定會(huì)在智能交通和智能家居等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。