基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制的智能照明系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
CC2431無(wú)線定位引擎基于RSSI技術(shù)，定位系統(tǒng)由參考節(jié)點(diǎn)和盲節(jié)點(diǎn)組成。參考節(jié)點(diǎn)是一個(gè)位于已知位置的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)知道自己的位置并可以將其位置通過(guò)發(fā)送數(shù)據(jù)包通知其他節(jié)點(diǎn)。盲節(jié)點(diǎn)可從參考節(jié)點(diǎn)處接收數(shù)據(jù)包信號(hào)，以獲得參考節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)及相應(yīng)的RSSI值，并將其送入定位引擎，然后再讀出南定位引擎計(jì)算得到的自身位置。CC2431定位的基本操作流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/200609.htm
1．4 燈光照度
照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位定義是每平方米的流明(Lm)數(shù)，也叫做勒克斯(Lux)：1 Lux=1 Lm／m2。本系統(tǒng)采用22 W節(jié)能熒光燈，經(jīng)測(cè)試，其光強(qiáng)度(Lux)到中心距離(cm)的關(guān)系如圖4所示。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2．1 ZigBee協(xié)議棧
本系統(tǒng)采用的是Zigbee精簡(jiǎn)版協(xié)議棧，精簡(jiǎn)版Zigbee協(xié)議棧與完整版協(xié)議大體相同，具有ZigBee協(xié)議棧的基本的C51源文件、NWK．C網(wǎng)絡(luò)層源代碼、定義文件NWK．H以及網(wǎng)絡(luò)鄰居代碼等C51源代碼，同時(shí)也包括802．15．4 MAC層的全部C51源代碼。其部分代碼如下：
2．2 節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)
ZigBee節(jié)點(diǎn)類型規(guī)定了協(xié)調(diào)器、路由器和終端沒(méi)備三種，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)啟動(dòng)和配置整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它是網(wǎng)絡(luò)的第一設(shè)備，可以保持間接尋址用的固定表格，并支持關(guān)聯(lián)，同時(shí)還能設(shè)計(jì)信任中心和執(zhí)行其它活動(dòng)。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只允許有一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器；路由器是一種支持關(guān)聯(lián)的設(shè)備，能夠?qū)⑾⑥D(zhuǎn)發(fā)到其它設(shè)備。ZigBee網(wǎng)格或樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)則可以有多個(gè)ZigBee路由器，ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)不支持ZigBee路由器；端終設(shè)備可以執(zhí)行它的相關(guān)功能，并使用ZigBee網(wǎng)絡(luò)到達(dá)其它需要與其通訊的設(shè)備，它的內(nèi)存容量要求最少。
本系統(tǒng)采用星型網(wǎng)絡(luò)，有且只有一個(gè)協(xié)調(diào)器，其程序流程如圖5所示，該協(xié)調(diào)器不需要路由，所以，其它的控制設(shè)備和遙控器均屬于終端設(shè)備。
3 系統(tǒng)測(cè)試
在一個(gè)大致30 m×40 m的室內(nèi)布置3×4個(gè)LED燈來(lái)模擬一套基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)智能照明控制的系統(tǒng)。系統(tǒng)中的每個(gè)燈和遙控器都是一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，選室內(nèi)中間一個(gè)燈節(jié)點(diǎn)作為協(xié)調(diào)器，其余都作為終端設(shè)備。室內(nèi)所有的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可對(duì)所有的燈實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)光，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有燈的整體控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)燈的控制，同時(shí)也可以對(duì)區(qū)域照度進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。
另外，對(duì)新加入網(wǎng)絡(luò)的遙控器也町以對(duì)其實(shí)現(xiàn)高精度的定位，其定位精度在室內(nèi)良好的環(huán)境下可以達(dá)到1 m。該系統(tǒng)適合室內(nèi)大型燈光控制，以滿足不同區(qū)域燈光的照明需求，而且可以精細(xì)化、智能化，也更加節(jié)能。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著人們生活水平的不斷提高，智能化家居已成為國(guó)內(nèi)研究的熱點(diǎn)。伴隨著ZigBee技術(shù)的不斷成熟以及相關(guān)LED產(chǎn)品價(jià)格的逐步降低，巨大的民用市場(chǎng)將是其最終的發(fā)展方向。由于該智能化照明控制系統(tǒng)也符合國(guó)家節(jié)能減排的要求，應(yīng)用前景廣闊。
評(píng)論