无线智能调控大功率LED场景照明系统研究

发布时间：2017-09-17 01:22

  本文关键词：无线智能调控大功率LED场景照明系统研究

  更多相关文章： 无线控制 发光二极管 智能照明 紫蜂技术

【摘要】：LED所具备的优越性能使它逐渐成为人类的主要照明光源,这是大势所趋;另外,无线通信技术、嵌入式技术和网络技术的日益成熟,为无线照明系统的发展奠定了坚实的基础;与此同时,人们对照明环境提出了更具智能、更具个性的要求,这使得LED无线智能照明系统成为照明领域中的一大热点。比起用作指示灯的LED,用于照明的LED需要更大的功率,一般不低于1W。这种LED在使用时不仅需要考虑散热问题,还需要配置专门的驱动电路来保证它发光的稳定性,因此,通常将其称为大功率LED。目前,人们设计的无线智能照明系统多采用无线保真(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)和紫蜂(ZigBee)技术来实现无线通信。在智能照明中,无线保真因为耗电量大而逐渐被后两种技术取代;蓝牙以开发简单、方便且在智能手机、笔记本电脑等移动设备中得到广泛应用等优势而深受各大厂商的喜爱;紫蜂则因为在耗电和强大的自组网功能的巨大优势、在智能家居中拥有巨大潜力而在研究者中广受好评。本文使用紫蜂技术搭建了一个LED无线照明系统,并通过传感器赋予它们一定的感知能力来实现一些智能。在硬件上,本文选用CC2530作为控制核心,用PT4115驱动LED光源,用DHT11温湿传感器、HC-SR501红外探测模块、MQ-2气体探测模块和GY-30光照度传感模块获取照明环境的相应参数,从而实现了几种目前应用较广的智能照明策略。通过对这些照明策略的测试,本文认为无线智能照明的优势主要体现在安装方便、个性化(或可定制)程度高和可以轻松实现云端、远程控制。
【关键词】：无线控制 发光二极管 智能照明 紫蜂技术
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文的主要内容和结构安排14-15
• 1.3.1 论文主要内容14-15
• 1.3.2 论文结构安排15
• 1.4 本章小节15-16
• 第二章 无线智能照明系统的组成16-30
• 2.1 无线智能照明系统总体结构16-17
• 2.2 光源17-20
• 2.2.1 灯罩17
• 2.2.2 LED灯珠及其安装方式17-18
• 2.2.3 散热装置18-20
• 2.3 光源驱动组件20-21
• 2.4 控制组件21
• 2.5 无线收发组件21-25
• 2.5.1 紫蜂网络中的设备22-23
• 2.5.2 紫蜂网络的建立23-24
• 2.5.3 紫蜂网络的路由和通信24-25
• 2.6 感应探测组件25-26
• 2.7 用户界面组件26
• 2.8 智能照明策略26-29
• 2.8.1 RGB混色原理27
• 2.8.2 RGB混色方法27-29
• 2.9 本章小节29-30
• 第三章 系统硬件设计30-43
• 3.1 系统总体结构30
• 3.2 光源组件设计30-31
• 3.3 光源驱动组件设计31-32
• 3.4 无线收发组件和控制组件设计32-37
• 3.4.1 CC2530芯片内部结构32-35
• 3.4.2 电源电路35-36
• 3.4.3 无线收发电路36
• 3.4.4 时钟电路36
• 3.4.5 输入/输出电路36-37
• 3.5 感应探测组件37-42
• 3.5.1 DHT11数字温湿度传感器38-39
• 3.5.2 GY-30数字光检测模块39-41
• 3.5.3 MQ-2 气体传感模块41
• 3.5.4 HC-SR501红外探测模块41-42
• 3.6 本章小节42-43
• 第四章 系统软件设计43-53
• 4.1 软件框架结构43-45
• 4.2 紫蜂设备通用软件设计45-47
• 4.2.1 紫蜂设备的运行流程45-46
• 4.2.2 在操作系统中添加新任务46-47
• 4.2.3 无线传输数据47
• 4.3 协调设备软件设计47-50
• 4.3.1 处理接收到的信息48-49
• 4.3.2 向终端设备发送命令49-50
• 4.4 路由设备的软件设计50
• 4.5 终端设备的软件设计50-51
• 4.5.1 输出PWM调光信号51
• 4.5.2 向协调设备反馈环境信息51
• 4.6 本章小节51-53
• 第五章 系统测试与结果分析53-63
• 5.1 网络功能测试53-60
• 5.1.1 紫蜂设备建立/加入紫蜂网络的过程分析53-54
• 5.1.2 紫蜂设备的通信距离54-55
• 5.1.3 不同设备在紫蜂网络中的作用和影响55-57
• 5.1.4 紫蜂网络中通信数据的丢失率57-58
• 5.1.5 紫蜂网络的设备分组功能58-60
• 5.2 PWM信号调光测试60-61
• 5.3 场景照明测试61-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 附录A 本文搭建的照明系统实物图69-70

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本文编号：866450