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          zigbee核心板在智能景觀燈中的應(yīng)用

          作者:ZLG致遠(yuǎn)電子 時間:2017-12-01 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            2017年,廣州國際燈光節(jié)以“絲路傳奇”為主題,由“城市之光”、“海洋之光”、“經(jīng)濟之光”、“科技之光”和“未來之光”五大板塊組成,通過來自國內(nèi)外以及高校將近30組優(yōu)秀的作品,用時間軸來描述出廣州作為古代海上絲綢之路發(fā)祥地的文化底蘊和富有廣州特色的歷史故事。在各式各樣酷炫燈光的展示背后,城市景觀燈相比以前到底有哪些進步?

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201712/372406.htm

              

            圖 1 城市景觀燈

            1.1 傳統(tǒng)方案與新型方案的對比

            1.1.1 傳統(tǒng)方案

            原有的景觀照明設(shè)計都是通過對時間控制器的設(shè)定,來實現(xiàn)對配電回路接觸器進行自動控制,時間控制器的缺點是其:

            景觀燈自身不能根據(jù)季節(jié)、地域、節(jié)假日和工作日的不同而進行準(zhǔn)確靈活的設(shè)置,需人工進行手動調(diào)節(jié);

            時間的同步控制誤差較大,無法搭建絢麗的畫面;

            無法定位故障檢修,無法進行節(jié)能管理。

            1. 新型方案

            燈控節(jié)點采用無線技術(shù),支持MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,自動組網(wǎng),傳輸可靠,部署簡單;

            支持四遙功能,即遙測、遙信、遙控、遙調(diào);

            基于單燈的精細(xì)化控制,實現(xiàn)較好的節(jié)能效果;

            具有自診斷和亮燈率統(tǒng)計能力,避免了傳統(tǒng)的繁瑣的尋線工作;

            智能化的采集、控制、分析處理能力,無需人為干預(yù)。

            顯而易見,基于無線技術(shù)方案在管理、控制、節(jié)能方面都有了顯著提升。

            1.2 無線技術(shù)方案解析

            zigbee無線技術(shù)方案由兩部分組成,分別是:

            1.2.1 智能單燈控制器:

            具有無線路由功能,低功耗;

            與多功能集中器保持互通,接受和執(zhí)行各種指令,并回傳狀態(tài)信息給集中器。

            1. 多功能集中控制器:

            下行:通過zigbee無線方式和控制節(jié)點(單燈)通信;上行:通過等方式與監(jiān)控中心通信;

            負(fù)責(zé)zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的建立,管理,設(shè)備自組網(wǎng)實現(xiàn)等功能;

              

            圖 2 zigbee無線方案架構(gòu)

            1.3 智能單等控制器的實現(xiàn)

            眾所周知,燈具的控制主要分為開關(guān)控制與調(diào)光控制。開關(guān)控制利用繼電器控制燈具的通斷電;調(diào)光控制利用PWM、模擬信號、DMX協(xié)議信號、DALI信號等方式實現(xiàn)控制。硬件上對于MCU的資源需求量是極少的。

              

            圖 3 智能單等控制器框圖

            AW824P2EF無線模塊是ZLG致遠(yuǎn)電子基于 NXP 的 JN5161、LPC824 芯 片開發(fā)的低功耗、高性能型zigbee二次開發(fā)模塊,支持自組網(wǎng)。

            其中LPC824是采用ARM Cortex M0+ 內(nèi)核的32位低功耗處理器,30Mhz主頻,支持32KB片內(nèi)Flash存儲器和8KB片內(nèi)SRAM 存儲器。3路UART,4路I2C,2路SPI,12路ADC,6路PWM,即使增加一系列的采集傳感器,AW824P2EF也完全能夠滿足需要。

            AW824P2EF提供了一個完整的基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)ISM(2.4-2.5GHz)頻段的應(yīng)用集成方案,支持Fastzigbee協(xié)議,最大發(fā)射功率 20dbm。

              

            圖 4 AW824P2EF zigbee模塊

              

            圖 5 DMX模塊

            1.4 多功能集中控制器的實現(xiàn)

            集中器又稱網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)zigbee網(wǎng)絡(luò)的建立和管理,同時又具有和管理中心通訊的能力,接受并處理管理中心發(fā)送的指令。采用zigbee+雙無線技術(shù)設(shè)計,zigbee對單燈進行組網(wǎng)控制,用于與管理中心通訊,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

              

            圖 6 多功能集中控制器框圖

            基于此,提供兩套解決方案供您選擇:

            AW824P2EF + ZWG-20IE,選用一個zigbee景觀燈節(jié)點做為網(wǎng)關(guān),并外掛一個外置GPRS DTU做數(shù)據(jù)傳輸。

            ZWG-20IE 是一款基于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備,提供全透明數(shù)據(jù)通道,可以方便的實現(xiàn)遠(yuǎn)程、無線、網(wǎng)絡(luò)化的通信方式。ZWG-20IE 具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、 組網(wǎng)靈活快捷、運行成本低等諸多優(yōu)點。

              

            圖 7 ZWG-20IE GPRS DTU

            IoT-3968L物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方案

            IoT-3968L是一款供物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)用戶進行二次開發(fā)的網(wǎng)關(guān)控制器,采用ARM9內(nèi)核,預(yù)裝Linux操作系統(tǒng),。 IoT-3968L通過兩路MiniPCIE接口,實現(xiàn)zigbee、GPRS/3G/4G等無線通訊模塊的任意選換,是局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間通信的橋梁。ZLG致遠(yuǎn)電子為此特別設(shè)計MiniPCIE封裝形式zigbee模塊,解決您所有的后顧之憂。

              

            圖 8 IoT-3968L網(wǎng)關(guān)

            1.5 zigbee組網(wǎng)建設(shè)

            綜上方案都是ZLG致遠(yuǎn)電子結(jié)合多年的市場經(jīng)驗和各行業(yè)用戶的實際需求而提供的硬件方案。另外,成熟的zigbee協(xié)議與軟件平臺大幅簡化無線產(chǎn)品復(fù)雜的開發(fā)過程,保證快速,靈活,高效的組網(wǎng)。

              

            圖 9 zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

            1.5.1 Fastzigbee協(xié)議特點

            啟動零延時,無需等待入網(wǎng);

            節(jié)點容量大,理論上節(jié)點容量高達(dá)65535;

            全透明傳輸方式,可自定義數(shù)據(jù)格式;

            無需二次開發(fā) ,可快速實現(xiàn)動態(tài)配置及自組網(wǎng)功能 ;

            快速添加路由 ,即放即用的智能路由算法,快速恢復(fù)通信,方便施工;

            1.5.2 自組網(wǎng)協(xié)議

            模塊在自組網(wǎng)模式下,主機模塊會自動選擇周圍沒有被使用的PANID和通道號形成一個獨立的網(wǎng)絡(luò),并能自動遞增方式分配一個唯一的本地網(wǎng)絡(luò)地址給從機模塊。從機模塊使用時在使能了自組網(wǎng)功能后就不需要進行任何的配置操作,從機模塊在加入網(wǎng)絡(luò)后就能跟主機進行通訊,ZLG致遠(yuǎn)電子同樣為您提供兩種實現(xiàn)方案:

            IO引腳控制,模塊通過JOIN管腳(IO1)和DETECT管腳(IO2)的電平控制進行自組網(wǎng)的判斷;

            指令控制,模塊擁有整套的軟件指令,不但可以實現(xiàn)自組網(wǎng)的控制,還可查詢網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模塊存儲的狀態(tài)信息。

            在此,期待更多致力于節(jié)能環(huán)保的應(yīng)用與方案,唯愿我們的生活更加美好。



          關(guān)鍵詞: zigbee GPRS

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