基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制的智能照明系統
CC2431無(wú)線(xiàn)定位引擎基于RSSI技術(shù),定位系統由參考節點(diǎn)和盲節點(diǎn)組成。參考節點(diǎn)是一個(gè)位于已知位置的靜態(tài)節點(diǎn),這個(gè)節點(diǎn)知道自己的位置并可以將其位置通過(guò)發(fā)送數據包通知其他節點(diǎn)。盲節點(diǎn)可從參考節點(diǎn)處接收數據包信號,以獲得參考節點(diǎn)位置坐標及相應的RSSI值,并將其送入定位引擎,然后再讀出南定位引擎計算得到的自身位置。CC2431定位的基本操作流程如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/200609.htm
1.4 燈光照度
照度是反映光照強度的一種單位,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,也叫做勒克斯(Lux):1 Lux=1 Lm/m2。本系統采用22 W節能熒光燈,經(jīng)測試,其光強度(Lux)到中心距離(cm)的關(guān)系如圖4所示。
2 系統軟件設計
2.1 ZigBee協(xié)議棧
本系統采用的是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 節點(diǎn)程序設計
ZigBee節點(diǎn)類(lèi)型規定了協(xié)調器、路由器和終端沒(méi)備三種,協(xié)調器負責啟動(dòng)和配置整個(gè)網(wǎng)絡(luò ),它是網(wǎng)絡(luò )的第一設備,可以保持間接尋址用的固定表格,并支持關(guān)聯(lián),同時(shí)還能設計信任中心和執行其它活動(dòng)。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )只允許有一個(gè)ZigBee協(xié)調器;路由器是一種支持關(guān)聯(lián)的設備,能夠將消息轉發(fā)到其它設備。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;端終設備可以執行它的相關(guān)功能,并使用ZigBee網(wǎng)絡(luò )到達其它需要與其通訊的設備,它的內存容量要求最少。
本系統采用星型網(wǎng)絡(luò ),有且只有一個(gè)協(xié)調器,其程序流程如圖5所示,該協(xié)調器不需要路由,所以,其它的控制設備和遙控器均屬于終端設備。
3 系統測試
在一個(gè)大致30 m×40 m的室內布置3×4個(gè)LED燈來(lái)模擬一套基于ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )智能照明控制的系統。系統中的每個(gè)燈和遙控器都是一個(gè)ZigBee節點(diǎn),選室內中間一個(gè)燈節點(diǎn)作為協(xié)調器,其余都作為終端設備。室內所有的節點(diǎn)組成一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò ),該網(wǎng)絡(luò )可對所有的燈實(shí)現多級調光,以實(shí)現對所有燈的整體控制,也可以實(shí)現對單個(gè)燈的控制,同時(shí)也可以對區域照度進(jìn)行精細調節。
另外,對新加入網(wǎng)絡(luò )的遙控器也町以對其實(shí)現高精度的定位,其定位精度在室內良好的環(huán)境下可以達到1 m。該系統適合室內大型燈光控制,以滿(mǎn)足不同區域燈光的照明需求,而且可以精細化、智能化,也更加節能。
4 結語(yǔ)
隨著(zhù)人們生活水平的不斷提高,智能化家居已成為國內研究的熱點(diǎn)。伴隨著(zhù)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也符合國家節能減排的要求,應用前景廣闊。
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