基于无线局域网的智能灯光控制系统研究与设计

发布时间：2017-05-13 12:05

  本文关键词：基于无线局域网的智能灯光控制系统研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文通过分析传统照明系统中所存在的诸多问题及其发展现状,结合LED光源的性能特点,提出了一种基于LED光源与传统光源相结合的混合网络分布式智能灯光控制系统的设计思路,根据系统的可行性分析,得出了完善的设计方案,最终实现了系统的整体设计。该设计主要由LED节点、传统光源节点、遥控器节点、传感器节点、协调器节点及监控中心等六部分构成。系统硬件以NXP公司的JN5168微控制器为控制核心,通过传感器节点对区域内的照度值、温湿度值、红外信息等进行采集,交由协调器节点进行数据分析,并结合遥控器或监控中心的指令,驱动LED灯具节点和传统光源灯具节点,最终实现整个系统的智能化控制。系统软件设计主要包括终端软件设计和监控中心软件设计,终端软件的设计主要是基于JenNet-IP协议栈进行应用程序层的驱动程序开发,实现系统的恒照度照明、节能控制、定时控制、场景模式等多种控制模式以及系统故障报警等功能;监控中心的软件开发主要基于Microsoft Visual Studio 2010开发环境,利用C#语言实现了照明系统的网络化,远程控制、区域管理、工作模式、工作状态等参数的监控,灯具信息查询,故障报警等功能。本文工作的创新点包括:(1)该系统采用混合网络分布式设计理念,可兼容传统照明网络,降低了传统照明系统升级难度,节约了升级成本;(2)该系统采用全彩LED光源,可根据不同需求实现多场景模式控制;(3)该系统可实现系统状态的远程监控,故障自动报警等功能。通过系统软硬件测试表明,该系统工作可靠、运行稳定,系统的组网方式简单方便且可扩展性强,能够方便的对传统照明系统进行升级,实现了多种照明模式的无线控制、远程监控,具有一定的实用价值。
【关键词】：LED JenNet-IP协议栈 智能照明 无线局域网 远程监控
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM923.34;TN925.93
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的目的与意义10-11
• 1.2 国内外智能灯光控制系统发展现状11-12
• 1.3 课题研究的主要内容12-13
• 1.4 论文的组织结构13-14
• 1.5 本章小结14-16
• 第二章 智能灯光控制系统相关技术研究16-28
• 2.1 LED技术研究16-19
• 2.1.1 LED光源特性16-19
• 2.1.2 LED光源与传统光源的性能比较19
• 2.2 6LoWPAN技术研究19-21
• 2.2.1 6LoWPAN概述19-20
• 2.2.2 6LoWPAN软件架构20-21
• 2.3 JenNet-IP技术研究21-27
• 2.3.1 JenNet-IP系统硬件体系结构21-22
• 2.3.2 JenNet-IP系统软件体系结构22-23
• 2.3.3 JenNet-IP协议栈总体结构23-25
• 2.3.4 JenNet-IP网络设备类型25-26
• 2.3.5 JenNet-IP网络拓扑结构26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 系统总体结构设计28-38
• 3.1 系统需求分析28-29
• 3.2 系统总体结构29-30
• 3.3 系统主要组成30-32
• 3.3.1 终端设备30-31
• 3.3.2 协调器31
• 3.3.3 监控中心31
• 3.3.4 遥控器31-32
• 3.3.5 远程终端32
• 3.3.6 系统特点32
• 3.4 系统方案确定32-36
• 3.4.1 微控制器的选型33
• 3.4.2 LED驱动芯片的选型33-34
• 3.4.3 传感器的选型34-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第四章 系统硬件设计38-56
• 4.1 系统硬件总体设计38-41
• 4.2 LED终端节点电路设计41-45
• 4.2.1 电源供电电路41
• 4.2.2 无线收发器电路41-42
• 4.2.3 温度传感器电路42-43
• 4.2.4 微控制器外围电路43-44
• 4.2.5 LED驱动电路44-45
• 4.3 传统光源终端节点电路设计45-49
• 4.3.1 电源供电电路45-46
• 4.3.2 驱动电路46-49
• 4.4 传感器节点电路设计49-50
• 4.4.1 温湿度传感器电路49
• 4.4.2 红外传感器电路49-50
• 4.4.3 照度传感器电路50
• 4.5 遥控器节点电路设计50-52
• 4.5.1 电源供电电路51
• 4.5.2 键盘电路51-52
• 4.6 协调器节点电路设计52-54
• 4.6.1 RS-232接口电路52-53
• 4.6.2 存储电路53-54
• 4.7 本章小结54-56
• 第五章 系统软件设计56-80
• 5.1 系统终端节点软件设计57-71
• 5.1.1 启动创建WPAN57-63
• 5.1.2 协调器节点软件设计63-65
• 5.1.3 灯具节点软件设计65-67
• 5.1.4 传感器节点软件设计67-68
• 5.1.5 遥控器节点软件设计68-71
• 5.2 监控中心软件设计71-78
• 5.2.1 监控中心的软件框架设计71-73
• 5.2.2 系统登陆模块73-74
• 5.2.3 系统控制管理模块74-75
• 5.2.4 系统监控管理模块75-76
• 5.2.5 系统数据管理模块76-77
• 5.2.6 用户信息管理模块77-78
• 5.3 本章小结78-80
• 第六章 结论与展望80-82
• 6.1 总结80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-88
• 附录88

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