【正文】
,深入分析當前路燈控制技術(shù)的應(yīng)用背景和國內(nèi)外路燈控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。Zigbee技術(shù)是一種新興的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),與傳統(tǒng)的有線系統(tǒng)相比,其在性能、成本以及組網(wǎng)規(guī)模等方面具有很大的優(yōu)勢,適用于智能家居、工業(yè)控制和醫(yī)療控制等領(lǐng)域。摘要隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對市政建設(shè)中城市照明系統(tǒng)的要求不斷提高。傳統(tǒng)的路燈控制技術(shù)與維護方法存在著很多缺點和弊端,包括施工復(fù)雜,靈活性差,存在能源浪費、智能化程度低、通信穩(wěn)定度差等,無法適應(yīng)城市現(xiàn)代化發(fā)展的需求。本文為解決傳統(tǒng)路燈控制系統(tǒng)存在的不足,設(shè)計出基于Zigbee技術(shù)的LED路燈監(jiān)控系統(tǒng)。針對傳統(tǒng)路燈控制技術(shù)的不足與弊端,闡述了Zigbee技術(shù)在路燈控制領(lǐng)域的發(fā)展前景。最后,完成LED路燈監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計以及軟件流程圖的設(shè)計。軟件部分主要是路燈控制系統(tǒng)流程圖的設(shè)計,詳細描述整個系統(tǒng)的工作過程。t adapt to the needs of the development of the city modernization.Zigbee technology is a new kind of wireless network munication technology, the munication technology and traditional pared with the performance, cost, and in the scale of network has a lot of advantages, used in intelligent household, industrial control and medical control, etc. The purpose of this paper is to solve traditional street light control system, the problems of design based on Zigbee technology LED street lamp monitoring system.First of all, the thorough analysis current street light control application background and lamp control technology at home and abroad present situation of the study. According to the deficiency of the traditional street light control technology and disadvantages, this paper expounds the Zigbee technology in the street lamp control areas of development prospects.Second, detailed introduces Zigbee technology low power consumption, low costs and network capacity characteristics and meet Zigbee munication protocol CC2430 hardware development platform.Finally, plete LED street lamp monitoring system of hardware design and software flow chart of the design. Street light control system hardware part is CC2430 as control core, plus some peripheral circuit position control system, including photoconductive resistance detection circuit, street lamp working state detection circuit, control circuit and other branch, and realize the street lamp according to the radial light and shade automatically switch, detection street light work of the state, and other functions. Software of main street is the design of the flow chart of the control system, a detailed description of the whole system working process.Keywords: Zigbee CC2430 street lamp monitoring目 錄摘要 IAbstract II1 緒論 1 課題研究的背景與意義 1 路燈控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀 12 Zigbee技術(shù)及應(yīng)用 4 短距離無線通信技術(shù)的比較 4 REID技術(shù) 4 藍牙技術(shù) 4 紅外技術(shù) 4 UWB超寬帶技術(shù) 5 Zigbee技術(shù) 5 Zigbee技術(shù)簡介 5 Zigbee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其拓撲結(jié)構(gòu) 6 Zigbee協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu) 9 物理層 9 媒體接入控制層 10 Zigbee網(wǎng)絡(luò)層 10 Zigbee應(yīng)用層 12 Zigbee和LED技術(shù)的優(yōu)勢 12 Zigbee技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 133 Zigbee技術(shù)開發(fā)使用的硬件平臺 15 無線通信芯片的選擇 15 CC2430芯片介紹 16 I/O端口線引腳功能 17 CC2430芯片電源線引腳功能 17 控制線引腳功能 18 CC2430芯片典型應(yīng)用電路 19 Zigbee天線系統(tǒng)設(shè)計 20 RS232 (DB9) MAX232 20 RS232 (DB9)引腳定義 21 MAX232原理 21 GPRS模塊解決方案 224 路燈監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計 23 終端硬件電路的設(shè)計與實現(xiàn) 23 24 光敏檢測電路 25 26 工作電流檢測電路 27 協(xié)調(diào)器硬件電路的設(shè)計與實現(xiàn) 28 MAX232串口通信電路設(shè)計 285 路燈監(jiān)控系統(tǒng)的軟件流程圖設(shè)計 305. 1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器流程圖設(shè)計 30 路由器程序流程圖設(shè)計 31 終端節(jié)點流程圖設(shè)計 326 結(jié)論與展望 34 總結(jié) 34 展望 34致謝 36參考文獻 37附錄 39江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的路燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計1 緒論 課題研究的背景與意義 隨著我國城市化水平的不斷提高,在推進城市公共照明工程的過程中,城市道路照明和燈飾工程等逐漸受到人們重視,照明光源和調(diào)控設(shè)備也得到迅速發(fā)展。目前大多數(shù)城仍然采用傳統(tǒng)的路燈控制技術(shù),使用有線方式組建網(wǎng)絡(luò),不僅施工難度大,而且智能化程度低、通信穩(wěn)定度差以及控制靈活性差等,給城市照明系統(tǒng)的日常維護和管理帶來很大困難。 Zigbee技術(shù)是一種面向低傳輸速率的近距離無線通信技術(shù),具有低功耗、低成本、低復(fù)雜度、抗干擾能力強、網(wǎng)絡(luò)容量大等特性[1]。Zigbee協(xié)議棧是由IEEE批準通過的有關(guān)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件的技術(shù)標準。從路燈控制系統(tǒng)的成本、智能化、可靠性和可維護性等方面考慮,結(jié)合路燈控制的實際應(yīng)用需求和Zigbee技術(shù)的自身特點,本課題設(shè)計了一套基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的路燈監(jiān)控系統(tǒng),對路燈進行遠程數(shù)據(jù)采集、控制與調(diào)節(jié),提高路燈控制系統(tǒng)的管理水平,實現(xiàn)根據(jù)實際需要開關(guān)路燈。國內(nèi)對道路照明控制技術(shù)的研究較少,但近年來得到迅速發(fā)展。 目前應(yīng)用最多的轉(zhuǎn)同控制方法依然是光照控制和事件控制,在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)仍然廣泛使用。隨著城市化化進程的不斷推進,人們對照明要求也越來越高,照明范圍越來越大,現(xiàn)行控制方式已無法滿足當下對道路照明系統(tǒng)的智能化管理。(2) 照明系統(tǒng)覆蓋范圍廣,工作人員難以及時有效的進行維護,效果不理想。(3) 無法根據(jù)實際需求開關(guān)路燈,造成能源浪費。針對上述傳統(tǒng)控制技術(shù)存在的缺點,利用ZigBee技術(shù)與LED路燈的結(jié)合能很好解決路燈的監(jiān)控和節(jié)能問題。這和其他技術(shù)相比擁有極大的優(yōu)勢。(2) 在對路燈進行監(jiān)控時,需要進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不多,只需要每隔幾分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù)即可。(4) Zigbee技術(shù)的低功耗、低成本、低復(fù)雜度和網(wǎng)絡(luò)容量大等特性成為路燈控制系統(tǒng)的最佳技術(shù)方案,而且可以在監(jiān)控中心對路燈進行遠程無線控制,操作更加靈活。介紹課題研究背景及意義,以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在研究了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,總結(jié)出路燈控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。詳細介紹本設(shè)計所采用的技術(shù)方案,闡述了Zigbee協(xié)議棧、拓撲結(jié)構(gòu)及應(yīng)用領(lǐng)域等,對Zigbee體系結(jié)構(gòu)進行了詳細的介紹。詳細介紹了本設(shè)計所采用的硬件平臺,對CC2430的功能及格引腳進行介紹。在分析應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上,設(shè)計硬件實現(xiàn)方式,包括光敏檢測電路、支路控制電路、路燈工作狀態(tài)檢測電路等。該部分有助于理解整個系統(tǒng)的工作過程,主要從協(xié)調(diào)器、路由器以及終端設(shè)備三個方面,詳細介紹了路燈的信息采集和控制過程??偨Y(jié)整個系統(tǒng)的設(shè)計過程及功能,針對系統(tǒng)目前功能上的不足與缺點,對進一步完善與改進進行了探討。 REID技術(shù) 射頻識別技術(shù)是一種非接觸自動識別技術(shù)。RFID技術(shù)不需要精確定位即可以實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)進行實時采集、傳遞、核對、更新等,避免人為操作中的錯掃、漏掃和重掃等差錯。,其數(shù)據(jù)有效傳輸范圍在10m左右。隨著藍牙技術(shù)的逐漸成熟、芯片價格以及功耗不斷降低,藍牙技術(shù)已經(jīng)成為許多手持設(shè)備主要的短距離通信方式。此外,紅外設(shè)備還具有體積小、功耗低、連接方便以及操作簡單的特點。 UWB超寬帶技術(shù) UWB(Ultra Wide Band,超寬帶技術(shù))是一種新發(fā)展起來的短距離無線通信技術(shù)。由于該技術(shù)未采用載波調(diào)制技術(shù),因此無需混頻、過濾和射頻/中頻轉(zhuǎn)換模塊,從而實現(xiàn)低成本、低功耗和高寬帶性能。 Zigbee技術(shù) Zigbee技術(shù)是新近提出的一種短距離無線通信技術(shù),該技術(shù)具有功耗低、成本低、網(wǎng)絡(luò)容量大且組網(wǎng)簡單等特點。 通常情況下,通信設(shè)備的成本和復(fù)雜度都會隨著通信距離和網(wǎng)絡(luò)容量的增加而增加。 Zigbee技術(shù)簡介 隨著人們對通信的要求越來越高,人們提出了在短范圍內(nèi)的無線通信要求,于是就出現(xiàn)了個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Personal Area Network:PAN)和無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Personal Area Network:WPAN)的概