基于ZigBee的自組網(wǎng)無線路燈控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求不斷提高，作為城市建設(shè)中必需的公用設(shè)施，照明系統(tǒng)更是關(guān)系到市民切身利益的重要環(huán)節(jié)，路燈的控制和管理水平顯示出一個城市的現(xiàn)代化程度。在城市照明系統(tǒng)中，如何節(jié)約能源，提高路燈能源的利用率已成為急需解決的問題。因此，提供一種于路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控有效而合理的管理方法，對城市建設(shè)顯得極為重要。無線通信技術(shù)的發(fā)展和無線產(chǎn)品性價比的提高使得無線通信技術(shù)在監(jiān)測和控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，ZigBee技術(shù)作為一種新

2、興無線通信技術(shù)，以其低功耗、通信可靠、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點為路燈自動控制提供了較合適的解決方案。ZigBee技術(shù)與各種新型傳感器、功率控制器相結(jié)合，可以實現(xiàn)路燈智能控制，達(dá)到節(jié)約能源、方便管理的目的。
　　 本文從解決傳統(tǒng)路燈控制方式不靈活、管理維護(hù)困難和電能資源浪費的實際問題出發(fā)，設(shè)計了一套基于ZigBee通信技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)將ZigBee新興技術(shù)運用到傳統(tǒng)行業(yè)中，利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)的傳輸媒介，具有網(wǎng)絡(luò)

3、覆蓋面廣、系統(tǒng)運行可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，為路燈管理提供高效實用的解決方案。文中給出了在實驗室環(huán)境下，系統(tǒng)的實現(xiàn)方案、監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程測控終端的軟硬件架構(gòu)，并對ZigBee網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)作了深入分析。
　　 系統(tǒng)硬件部分由安裝在各個路燈節(jié)點上的協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備組成，當(dāng)主控終端進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作時，控制信息將通過GPRS通信與ZigBee通信相結(jié)合的方式傳送到目標(biāo)節(jié)點，路燈節(jié)點信息返回之后通過串行總線顯示于監(jiān)控端。課題中主

4、要完成了ZigBee系統(tǒng)的設(shè)計工作，包括ZigBee通信模塊的電路設(shè)計、天線設(shè)計以及軟件設(shè)計等部分。設(shè)計的兩款新型天線分別具有定向輻射和全向輻射特性，采用通用SMA接口進(jìn)行可拆卸式安裝，分別用于CC2430協(xié)調(diào)器和路由終端設(shè)備，實現(xiàn)了高增益的設(shè)計初衷，并有效降低制作成本。VisualBasic6.0編寫的應(yīng)用軟件為工作人員提供了實時監(jiān)測界面與控制終端；而將自組網(wǎng)的概念引入到ZigBee系統(tǒng)，在節(jié)點中加入了新型路由機(jī)制設(shè)計的一種簡單小型的