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基于Zigbee无线通信协议的智能灯光控制系统设计

发布时间:2020-06-30 18:20:55 阅读: 来源:阻火包厂家

摘要:文章以楼宇自动化中教室照明系统为对象,介绍了以ZigBee为无线通信协议,以STM32W108为处理器,开发的一种基于ZigBee无线通信协议的智能灯光控制系统。该系统主要由智能灯光节点、网关节点和数据中心(主控制室)三个部分组成,其中智能灯光节点通过光亮度传感器和红外线传感器的数据采集,智能调节一定区域内的灯光(系统判定无人的情况下),并且可以通过无线传感网络转发给网关节点,最后把数据传输到主控制室,从而达到对教室照明系统的智能控制。关键词:ZigBee协议;STM32W108微处理器;智能灯光节点;光亮度传感器0 引言 照明设备在日常生活中是必不可少的,而对于照明系统的控制,一直是楼宇控制系统中至关重要的部分。然而,随着经济的飞速发展,能源短缺问题日益突出,但是目前,在很多大中专院校、企业办公大楼、政府机关单位及医院等一些公共场所,普遍存在着室内无人却“灯火通明”的现象,这种现象造成了严重的资源浪费,节约照明所用的电能已经成为建筑节能的重点,所以智能照明控制系统变得尤为重要。为此,本设计采用了ZigBee无线通信技术组建网络,以高校中一栋大型教学楼为对象,实现对照明系统的智能控制,从而很好地节约了电能的使用。 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内、低传输速率下的各种电子设备之间的无线网络通信技术。ZigBee技术具有成本低、可靠性好、时延短、网络容量大、覆盖范围广等特点。 对于无线技术,节点的功耗问题一直是限制无线技术发展的主要问题之一,而本设计的一个显著特点是,节点并不是使用电池供电,而是直接取用原有照明系统的电能,这样既解决了无线节点的功耗问题,又不会过多影响原有的照明系统,从而也降低了成本。1 系统综述 图1为本设计的整体框图,教学楼中每间教室均至少分布一个终端节点,处在一定区域的多个节点构成一个网络,整栋教学楼有多个这样的网络组成,当分布在终端节点的光亮度传感器和红外传感器采集到数据后,无线发送到处在本区域的全功能节点,全功能节点(FFD)本身具有终端节点的作用,然后再由全功能节点无线发送的协调器(Coordinator),最后通过有线传送到主控室上位机。

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在本设计中,每一个节点,包括全功能节点、协调器都具有唯一的地址,这样,协调器具有对本网络的管理功能;同样,也可以通过对主控室上位机进行操作,实现对本网络中任一个节点进行参数设定或控制,以达到对全网的控制。 对于教室的单个节点,当采集到光亮度信息和红外信息后,经MCU处理后,对本节点继电器进行控制,从而实现对室内灯光的控制。光控开关相关文章:光控开关原理声光控开关相关文章:声光控开关原理

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