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《基于ZigBee技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、函經(jīng)驗(yàn)交流基于ZigBee技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)木唐惠玲劉漢瑞·何圣華z(1．廣東工業(yè)大學(xué)物理與光電工程學(xué)院2．廣東省自動(dòng)化研究所)摘要：針對(duì)目前室內(nèi)傳統(tǒng)照明存在電能浪費(fèi)、布線麻煩、系統(tǒng)安裝成本高等問題，設(shè)計(jì)一種智能LED照明控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信，LED驅(qū)動(dòng)電源選用TNY268P開關(guān)電源芯片，主控模塊負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，紅外采集模塊和光照度采集模塊負(fù)責(zé)向主控模塊發(fā)送采集數(shù)據(jù)。主控模塊可以通過(guò)手動(dòng)模式或自動(dòng)模式無(wú)線通信遠(yuǎn)程的方式調(diào)節(jié)LED電流，達(dá)到調(diào)光及恒照度目的。本系統(tǒng)適用不同場(chǎng)合的LED智能照明，實(shí)現(xiàn)恒照度、區(qū)域照明、定時(shí)控制、人體感應(yīng)自動(dòng)照明、亮度調(diào)節(jié)
2、等功能。關(guān)鍵詞：LED智能照明；ZigBee技術(shù)；無(wú)線通信系統(tǒng)由主控板、觸摸屏、LCD液晶屏、BH17500引言照度傳感器電路、熱釋電紅外傳感器電路、電流可控隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展、人們生活水平的開關(guān)電源電路、LED燈具等組成，各模塊之間采用顯著提高及近年綠色環(huán)保意識(shí)的深入人心，智能照明ZigBee技術(shù)進(jìn)行通信。系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行擴(kuò)技術(shù)越來(lái)越來(lái)受到重視。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)由于浪費(fèi)電展，靈活搭配，滿足不同場(chǎng)所使用。例如可分區(qū)域照能、布線麻煩、功能單一等缺點(diǎn)，正逐漸被淘汰，智明，每個(gè)區(qū)域可配置不同數(shù)量的LED燈具等。能照明將取而代之。2硬件電路設(shè)計(jì)本文提出的智能LED照明控制系統(tǒng)以STM32
3、F103VET6微處理器為核心完成主控模塊的設(shè)2．1主控模塊計(jì)，利用ZigBee技術(shù)完成信息的無(wú)線傳輸與系統(tǒng)控主控模塊是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工制，在LED照明系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)恒照度、區(qū)域照明、定作、處理數(shù)據(jù)及執(zhí)行決策。STM32F103VET6是一款時(shí)控制、人體感應(yīng)自動(dòng)照明和亮度調(diào)節(jié)等智能照明功基于Cortex-M3內(nèi)核的ARM處理器，是一種高性價(jià)能。比、高速、低功耗、外設(shè)豐富的MCUt¨。其突出的優(yōu)越性可以滿足本系統(tǒng)的控制需求，主控模塊以l智能LED照明系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)STM32F103VET6為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，主控模塊硬件結(jié)本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，智能照明系統(tǒng)軟硬件框構(gòu)如圖2所示。圖如圖1
4、所示。圈圈觸摸屏llBH1750照度傳感器LCD液晶屏llZibBee發(fā)送模塊FSMC——~sⅢ拿主控模塊TM32F103VETZibBeeL~H：l熱釋電紅外傳感{ZibBee發(fā)送模塊鹵囪鹵囪匡L(fēng)ED圖1智能照明系統(tǒng)框圖圖2主控模塊硬件結(jié)構(gòu)40木基金項(xiàng)目：廣東省中國(guó)科學(xué)院全面戰(zhàn)略合作項(xiàng)目(2011B090300053)為便于操控及攜帶，主控模塊采用卡片式設(shè)計(jì)并行電平檢測(cè)，判斷是否有人體活動(dòng)存在。人體進(jìn)出區(qū)利用鋰電池為系統(tǒng)供電。在電源電路中用低壓差線性域等活動(dòng)信息通過(guò)CC2530發(fā)送，主控模塊讀取該信電源芯片AMS1117—3．3將鋰電池的3．7V電壓轉(zhuǎn)換成息后進(jìn)行開關(guān)和調(diào)節(jié)亮度等后續(xù)處理
5、。系統(tǒng)工作所需要的3-3V電壓。當(dāng)主電源掉電時(shí)，模2．3光照度采集模塊塊通過(guò)鈕扣電池為RTC提供電源。3．5寸LCD液晶為了實(shí)珊『亙照度等功能，系統(tǒng)選用BH1750光照屏和電阻觸摸屏用于顯示及輸入，為了提高LCD屏度傳感器與ZigBee發(fā)送模塊構(gòu)成光照度采集模塊，的刷屏速度，使用S1M32F103VET6所特有的FSMC該模塊示意圖如圖4所示。光照度傳感器BH1750配接口與LCD相連，SPI1接口則與電阻觸摸屏相連。置I2C接口，用一片CC2530的10口P1．1、P1．2模Flash儲(chǔ)存芯片M25P64用于存儲(chǔ)字庫(kù)、圖片、配置擬i2c接口與BH1750進(jìn)行通信來(lái)讀取環(huán)境光照度值。文件等
6、信息，它通過(guò)SPI2與MCU相連。CC2530是環(huán)境光照度數(shù)值通過(guò)CC2530發(fā)送，主控模塊讀取該完全支持ZigBee2007協(xié)議的51內(nèi)核單片機(jī)，采用值后將進(jìn)行亮度的補(bǔ)償或者降低等控制以實(shí)現(xiàn)叵照TI公司的Z—Stack協(xié)議棧進(jìn)行開。CC2530模塊通度照明。過(guò)UART與MCU相連，用于無(wú)線通信。蜂鳴器及LED則用于相關(guān)的操作提示。2．2紅外采集模塊為了實(shí)現(xiàn)人體感應(yīng)自動(dòng)照明、區(qū)域照明等功能，系統(tǒng)選用熱釋電紅外傳感器和ZigBee發(fā)送模塊來(lái)組成紅外采集模塊，該模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖4光照度采集模塊示意圖2．4LED照明模塊HB放IS大SO處00理1H1C模C塊253。設(shè)計(jì)一個(gè)高效、可靠、智能
7、的照明模塊是整個(gè)系fff統(tǒng)的重點(diǎn)。由于LED照明技術(shù)具有亮度高、使用壽L電源電路}_I命長(zhǎng)、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著優(yōu)勢(shì)l3】，所以本照明模塊采用LED作為照明光源。照明模塊由電流可控開圖3紅外采集模塊示意圖關(guān)電源、CC2530模塊及LED燈具等組成，其中電流熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)BISS0001紅可控開關(guān)電源是照明模塊的核心，LED照明模塊如外專用芯片放大處理后送到CC2530的10口P1．1進(jìn)圖5所示。350mA
