基于无线网络控制的智能照明系统

光电显示 时间:2012-03-02来源:网络

CC2431无线定位引擎基于RSSI技术,定位系统由参考节点和盲节点组成。参考节点是一个位于已知位置的静态节点,这个节点知道自己的位置并可以将其位置通过发送数据包通知其他节点。盲节点可从参考节点处接收数据包信号,以获得参考节点位置坐标及相应的RSSI值,并将其送入定位引擎,然后再读出南定位引擎计算得到的自身位置。CC2431定位的基本操作流程如图3所示。

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1.4 灯光照度
照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位定义是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux):1 Lux=1 Lm/m2。本系统采用22 W节能荧光灯,经测试,其光强度(Lux)到中心距离(cm)的关系如图4所示。

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2 系统软件设计
2.1 ZigBee协议栈
本系统采用的是Zigbee精简版协议栈,精简版Zigbee协议栈与完整版协议大体相同,具有ZigBee协议栈的基本的C51源文件、NWK.C网络层源代码、定义文件NWK.H以及网络邻居代码等C51源代码,同时也包括802.15.4 MAC层的全部C51源代码。其部分代码如下:
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2.2 节点程序设计
ZigBee节点类型规定了协调器、路由器和终端没备三种,协调器负责启动和配置整个网络,它是网络的第一设备,可以保持间接寻址用的固定表格,并支持关联,同时还能设计信任中心和执行其它活动。一个ZigBee网络只允许有一个ZigBee协调器;路由器是一种支持关联的设备,能够将消息转发到其它设备。ZigBee网格或树型网络则可以有多个ZigBee路由器,ZigBee星型网络不支持ZigBee路由器;端终设备可以执行它的相关功能,并使用ZigBee网络到达其它需要与其通讯的设备,它的内存容量要求最少。
本系统采用星型网络,有且只有一个协调器,其程序流程如图5所示,该协调器不需要路由,所以,其它的控制设备和遥控器均属于终端设备。

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3 系统测试
在一个大致30 m×40 m的室内布置3×4个LED灯来模拟一套基于ZigBee无线网络智能照明控制的系统。系统中的每个灯和遥控器都是一个ZigBee节点,选室内中间一个灯节点作为协调器,其余都作为终端设备。室内所有的节点组成一个ZigBee网络,该网络可对所有的灯实现多级调光,以实现对所有灯的整体控制,也可以实现对单个灯的控制,同时也可以对区域照度进行精细调节。
另外,对新加入网络的遥控器也町以对其实现高精度的定位,其定位精度在室内良好的环境下可以达到1 m。该系统适合室内大型灯光控制,以满足不同区域灯光的照明需求,而且可以精细化、智能化,也更加节能。

4 结语
随着人们生活水平的不断提高,智能化家居已成为国内研究的热点。伴随着ZigBee技术的不断成熟以及相关LED产品价格的逐步降低,巨大的民用市场将是其最终的发展方向。由于该智能化照明控制系统也符合国家节能减排的要求,应用前景广阔。

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关键词: 无线 网络控制 智能照明系统

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