基于ZigBee的LED道路照明智能控制系统

发布时间：2017-09-19 22:00

  本文关键词：基于ZigBee的LED道路照明智能控制系统

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【摘要】：LED照明由于其在节能、环保等方面的巨大优势,被越来越多地运用在照明领域。公共道路照明一直在照明领域占有很大的比例,因此用LED路灯来代替普通路灯是道路照明发展的趋势。LED照明作为新的照明方式,在各方面有很大的优势,但是,如果与目前简单的路灯控制系统相结合,在节能方面不会有很大的改观。传统的路灯控制系统不能根据路灯周围的条件进行智能控制,对路灯的控制也无法精细化到单个路灯。本课题将无线网络技术,微波感应技术,光照感应技术结合于一体,实现了路灯的感应控制,远程控制,管理精细到单个路灯的控制。本文通过分析路灯照明的实际需求,提出系统需要实现的基本功能,确定了以无线网络技术,微波感应技术,光照感应技术为基础的整体系统方案。通过对比现阶段应用较为广泛的几种无线通信方式,确定将Zig Bee网络作为系统的通信基础。本文设计了包含射频收发模块,多普勒微波模块,光照检测模块,路灯控制模块的硬件系统。分别开发了应用于路灯控制节点和中心节点的软件部分,以及用于PC端显示的上位机监控界面。其中,路灯控制节点实现感应控制路灯,上传路灯信息,接受控制命令点亮自身或邻近路灯。中心节点实现查询路灯状态,发送控制命令以及与PC端通信功能。本文在硬件系统测试过程中,测试了硬件节点发送功率,节点的通信距离,光敏电阻对光照的感应和微波传感器信号波形。组网测试过程中,测试了Zig Bee网络支持多种拓扑结构以及多跳型网络。软硬件结合测试过程中,系统可以完成周期性查询状态并得到回复,发送控制命令给具体的某个节点,节点可控制邻近节点,上位机显示网络中各节点信息等功能,达到设计要求。本文设计的路灯智能控制系统,通过将LED路灯控制与无线网络,微波感应等新技术结合,实现了对路灯的智能控制,改进了现有的控制方式,有很广泛的发展前景。
【关键词】：ZigBee网络 Z-Stack协议栈 CC2530 路灯控制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU113.666;TM923.34
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 研究现状10-16
• 1.2.1 LED照明研究现状10-12
• 1.2.2 无线传感网络研究现状12-16
• 1.2.3 路灯管理系统研究现状16
• 1.3 研究内容16-18
• 第2章 智能路灯控制系统原理18-31
• 2.1 ZigBee网络18-23
• 2.1.1 ZigBee组网过程18-20
• 2.1.2 ZigBee协议栈20-23
• 2.2 射频网络匹配23-26
• 2.2.1 阻抗的相关知识23-24
• 2.2.2 天线匹配24-26
• 2.3 多普勒微波传感器26-30
• 2.3.1 多普勒效应原理26-28
• 2.3.2 微波多普勒模块28-30
• 2.4 光照检测30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 系统硬件设计31-40
• 3.1 系统整体框架31
• 3.2 无线通信模块硬件节点31-38
• 3.2.1 硬件节点的原理图设计31-37
• 3.2.2 硬件节点的PCB37-38
• 3.3 硬件实物图38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 系统软件设计40-47
• 4.1 软件整体设计40-41
• 4.2 协调器程序设计41-43
• 4.3 路由器程序设计43-45
• 4.4 上位机监控界面设计45-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第5章 测试及实验47-56
• 5.1 硬件测试47-49
• 5.1.1 核心板发送功率测试47
• 5.1.2 微波传感器测试47-49
• 5.1.3 光敏电阻测试49
• 5.2 组网测试49-52
• 5.3 系统整体测试52-55
• 5.4 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：884139