基于ZigBee技術的LED路燈節能控制系統的設計

2014-09-27 18:01:28楊子威

現代電子技術 2014年8期

楊子威

摘要：基于ZigBee技術，設計了LED的路燈控制系統，硬件部分主要包括LED燈驅動和調光電路、傳感模塊電路等電路的設計。基于CC2430開發的傳感模塊電路和控制電路，可實現對LED電壓、電流、環境照度和車流量等參數的測量。軟件部分實現的功能有無線傳感網絡組網、節點與協調器節點的數據通信等功能。同時，設計了上位機監控軟件實現監控和管理的功能。系統測試驗證了系統的可行性。

關鍵詞：ZigBee； LED路燈；計算機監控；路燈控制系統

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A文章編號： 1004?373X（2014）08?0040?06

Design of?LED streetlight?energy?saving control system?based on ZigBee

YANG Zi?wei

（Wuxi Lighting Management Office， Wuxi 214001， China）

Abstract： Based on ZigBee technology， a LED street light control system was designed. In the hardware section， the LED dimming?driver circuit and sensing module circuit were designed. The sensing module circuit and control circuit were developed based on CC2430， in which the parameter measurement of LED voltage， current， ambient illumination and traffic flow can be achieved. In the software section， the functions of wireless sensor networking， data communications of nodes with the coordinator node were realized. The PC monitoring software was designed to achieve monitoring and management functions. The feasibility of the system was verified in the system testing.

Keywords： ZigBee； LED street light； computer monitoring； street light control system

0引言

LED路燈做為光源可以降低能源消耗，將路燈的控制與車流量大小相結合，采用智能化實現實時地控制路燈的開關及調整亮度，才能達到節能目的。許多城市設計出了新的照明系統[1?2]。在上海，研究者研制出了一個覆蓋全市的具有遙測、通信以及遙控功能的計算機路燈監控系統，將有線通信和無線通信相結合。大連市研制了城市路燈監控管理系統，檢測每條路段的亮燈率，從而控制全夜或半夜燈。

基于CC2430的LED無線路燈燈具的硬件和軟件設計研究，搭建設計整個路燈節能控制系統：包括上位機、協調器、路由器節點、終端節點的組網研究及設計。

1總體架構及功能

系統按功能分為ZigBee路燈控制器、ZigBee路由器、網絡協調器（GPRS數傳終端+ZigBee協調器）和監控中心（GPRS數傳終端+監控管理軟件）。如圖1所示。

基本功能：

（1）人工監控。可以根據突發狀況或路燈管理經驗按需開關、調光等人工手動控制。

（2）感應控制。根據光敏傳感器感知照明現場的光照度。系統控制軟件分析處理后，輸出相應的控制命令。

（3）節能監控。根據道路的真實照明需求，給出節能的照明方案。

（4）人性化控制方式。管理人員通過監控平臺控制路燈的開關。

（5）故障檢測和設施維護。現場監測和遠程監測相結合，掌握道路現場每盞路燈的運行情況。

2硬件設計

硬件部分劃分為4個功能模塊：

（1）用于檢測路燈的電流、電壓、道路的照度值、車流量大小的傳感模塊；

（2）實現各個燈桿傳感器模塊之間，以及燈桿和控制中心之間相聯系的無線通信模塊；

（3）控制路燈開關和調節亮度的路燈控制模塊；

（4）路燈管理中心的監控模塊。