基于ZigBee智能照明LED调光调色的关键技术研究

发布时间：2017-04-19 10:21

  本文关键词：基于ZigBee智能照明LED调光调色的关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们物质生活的提高以及物联网技术的迅猛发展,智能家居带给了我们新的体验和需求。于此同时,RGB LED灯具的绿色低碳环保的特性也逐渐受到大家的重视；然而目前市场上使用的RGB LED灯具大部分还是传统开关式控制方式,没有很好的存储设备终端的海量数据,为后续的数据开发和使用造成了困难。传统照明系统已经不能满足人们日益增长的生活与品质需要。在此背景下,RGB LED智能照明系统的“网络化、智能化、节能化”为我们带来了广阔的蓝图和发展空间。本文提出了一种基于ZigBee为控制策略的智能照明系统,主要对智能照明LED灯具调光调色的关键技术进行了研究o ZigBee无线传感网络技术结合网状拓扑结构的ZigBee 2007协议栈,实时采集LED照明现场的环境参量,经过CC2530芯片的分析判断,实现智能调光、调色温、情景模式等功能应用。在此基础上,提出了一种调光方案,详细设计了集成恒流驱动的PWM可调的驱动器,并对电路各个参量进行计算,而且通过电路的测试验证了LED驱动器调光调色的可靠性和高效性。本文主要完成的工作包括以下几点：1、论文在实现了PWM智能调光的基础上,利用了ZigBee无线传感网络的优点,进行多点协同通信,能够高效的达到远程智能控制。2、论文设计了基于APFC技术的LED智能调光驱动器,驱动器功率因素高达90%以上,该驱动器效果良好,而且节能环保。3、论文利用R、G、B、W四色灯珠进行混光实验研究,并通过Matlab软件的Fmincon函数的优化设计,经过软件仿真得到了0-100%可调的RGBWLED混合光灯组。4、论文设计了四种智能控制方式,分别是定时控制、场景控制、活动区域探测控制以及亮度检测控制,能够在提高生活品质的同时,还能达到节能环保的效果。
【关键词】：Zigbee 智能照明 RGB LED 恒流驱动 调光调色
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM923.34;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 绪论11-15
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究背景及其意义12
• 1.3 智能照明国内外研究现状12-13
• 1.4 论文主要研究内容与章节安排13-15
• 2 智能照明理论基础与相关技术发展15-23
• 2.1 ZigBee技术理论基础与发展15-19
• 2.1.1 ZigBee技术概述15-16
• 2.1.2 ZigBee结构体系16-17
• 2.1.3 ZigBee的网络拓扑结构17-19
• 2.2 无线传感网络技术理论基础与发展19-23
• 3 开关电源相关技术23-33
• 3.1 DC/DC变换技术23-30
• 3.1.1 单端反激式变换器23-25
• 3.1.2 单端正激式变换器25-27
• 3.1.3 全桥电路27-28
• 3.1.4 半桥电路28-30
• 3.2 功率因数校正技术30-32
• 3.2.1 功率因数(PF)30-31
• 3.2.2 功率因数校正技术(PFC)31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 LED调光调色关键技术与驱动器设计研究33-51
• 4.1 RGB LED调光调色参数计算33-36
• 4.2 LED的PWM调光与驱动器设计36-48
• 4.2.1 PWM调光的LED驱动器框图结构36
• 4.2.2 整流电路设计36-38
• 4.2.3 APFC电路设计38-44
• 4.2.4 输出驱动电路设计44-45
• 4.2.5 PWM调光电路设计45-48
• 4.3 本章小结48-51
• 5 ZigBee智能控制设计以及驱动器测试结果51-67
• 5.1 ZigBee智能控制模块51-62
• 5.1.1 ZigBee模组主控芯片CC253051-53
• 5.1.2 CC2530主控芯片外围电路设计53-54
• 5.1.3 传感器节点采集以及控制模块电路模块设计54-62
• 5.2 RGB LED调光调色控制62
• 5.3 ZigBee智能控制方式62-63
• 5.4 驱动器测试结果63-66
• 5.4.1 调光性能测试63-64
• 5.4.2 RGBW混光性能测试64-66
• 5.5 本章小结66-67
• 6 论文总结与展望67-69
• 6.1 论文总结67
• 6.2 未来展望67-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-75
• 作者简介及读研期间主要科研成果75

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本文编号：316087