基于ZigBee无线网络控制的智能照明系统

出处:维库电子市场网 发布于:2023-06-25 16:19:44

  导读:近日,智能照明系统可通过人机界面设置期望的光强、色温及特殊照明效果,当遥控器将控制需求发送到各LED调光器后,可由调光器自动完成LED工作状态的调控,以组成用户所需的照明环境,并达到节能降耗的效果。采用TI的高度集成无线Soc,减少了外围器件并降低了系统设计难度。

  采用的通信协议是RT4CE.RF4CE 是2009 年由ZigBee 联盟与RF4CE 联盟共同提出的面向家电领域的射频遥控标准,其目标是终取代目前广泛使用的红外遥控技术。RF4CE 是基于IEEE802.15.4 物理层与MAC 层构建的网络层和应用层协议,具有非视距传输、双向通信、超低功耗、互操作性好、采用ISM 频段等优点,可作为家庭自动化和娱乐应用的重要无线通信平台。

  0 引言

  随着人们生活水平的提高,节能环保、智能化的家用设施越来越受到人们的青睐。然而,经过前期社会调查,目前,国内市场上的灯光照度调节控制系统普片存在两大不足:一是很少使用节能灯;二是仅限于整体调节,不能进行局部精细的调节,达不到灯光人性化和节能的目的。本文针对这些问题设计出了一种基于无线网络控制的智能照明系统。

  1 系统硬件设计

  1.1 主控制模块

  ZigBee技术是当前发展较为迅速且日趋成熟的一种无线通汛技术,ZigBee技术采用国际通用频段2.4GHz,具有低功耗、低成本、低复杂度等优点,且能自动组网,网络容量大,可容纳多达65000个节点,网络中的任意节点之间都可以进行数据通讯。ZigBee网络具有星状、树状和网状拓扑结构。CC2431是一个真正的片上系统(SoC),主要用于无线传感网络ZigBee/IEEE 802.15.4解决方案。

  1.2 LED驱动电路模块

  LED具有低压、低功耗、高可靠性和长寿命等一系列优点,是一种符合环保和节能的绿色照明光源。随着LED技术的提升,新型LED节能灯的成本不断下降,无论在国际市场还是国内市场,LED已开始进入商业照明或部分家用照明市场,相对于传统照明方式(白炽灯、卤素灯、紧凑型荧光灯、直管荧光灯和金属卤化物灯),LED照明展现出了良好的发展势头。

  本系统利用LED灯作为光源,并采用HV9910B芯片驱动设计方案。HV9910B是一个高效LED驱动控制集成电路,它在输入电压从8V DC到450V DC范围内能有效驱动高亮LED.为了保证亮度恒定并增强LED的可靠性,外部高亮LED串采用恒流控制方式,而不是恒压控制。其恒流值由外部取样电阻值决定,变化范围从几mA到1 A.一个LED串的输出电流可以设定为0到它的值之间的任何值。此外,HV9910B也提供有一个低频的PWM调光功能,能接受一个外部达几千赫兹的控制信号,并可在0~100%的占空比下进行调光。本系统采用PWM调光,其实际应用电路。


  1.3 RSSI(Recelved Signal Strength)定位技术

  RSSI是指节点接收到的无线信号的强度大小。在基于接收信号强度指示RSSI的定位中,如果已知发射节点的发射信号强度,接收节点就可以根据接收到信号的强度计算出信号的传播损耗,并利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离,再利用已有的算法计算出节点的位置。该技术对硬件要求较低、算法相对简单,已在实验室环境中表现出良好特性。

  接收信号强良RRSSI理论值可由式表示:

  RRSSI=-(10 nlgd+A)              

  其中,射频参数A和n用于描述网络操作环境。在全向模式下,射频参数A被定义为用dBm表示的距离发射端1 m处接收到的信号强度的。如信号强度为-40 dBm,那么参数A被定为40.定位引擎的期望参数A为30.0~50.0,为0.5.参数A用无符号定点数值给出,位为小数位,而其余各位为整数位。A的一个典型值为40.0.射频参数n被定义为路径损失指数,它指出了信号能量随着其到收发器距离的增加而衰减的速率。衰减与d-n成比例,这里的d是发射器和接收器之间的距离。实际写入定位引擎的参数n是一个通过查表得到的整数索引值n_index,具体如表1所示。

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

广告
上传BOM文件: BOM文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
应用领域:

有效期:
OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!