基于ZIGBEE無線傳感網絡的燈光控制智能管理設計與實現

張侃

摘要：隨著無線傳感網絡技術的不斷發展，為了滿足傳統串口設備方便快速連接網絡實現遠程無線控制，本文設計一種基于RT5350嵌入式平臺，利用Zighee遠程通信技術實現Android智能手機無線控制燈光照明。系統由RT5350嵌入式網關設備、基于CC2530芯片的遠程通信節點以及燈光控制模塊組成。實驗結果表明：該系統操作方便和可靠性強，低功耗，成本低的優點，具有一定的應用前景。

關鍵詞：RT5350;Zigbee;Android;燈光

1 引言（INTRODUCTION）

隨著物聯網產業的快速發展，智能手機的不斷普及，目前工業和民用的很多串口設備需要接人網絡，以便通過智能手機對串口設備實現高效率的信息交互，然而傳統方式的構建比較復雜，具有施工成本高、不易擴展，本文提出一種基于RT5350嵌入式的平臺和Zig-bee無線通信技術對燈光照明進行無線控制的設計方案，通過基于RT5350嵌入式網關模塊和Android智能手機的無線通信，結合Zigbee無線通信，可以實現對燈光模塊的無線控制功能。

2 總體設計（overall design）

為了提高傳統的燈光控制系統靈活性和可擴展性，使燈光照明控制系統更加模塊化，本系統以RT5350嵌入式網關模塊核心，將無線WIFI與串口融合起來，一旦接人網絡，極大地拓寬了串口功能，具備了WIFI與串口之間透傳的無線通信功能。

系統中RT5350嵌入式網關模塊，首先通過WIFI方式與Android智能手機進行數據通信，建立連接，通過串口方式與Zigbee協調器保持數據通信。當Zigbee協調器節點建立通信網絡成功后，協調器節點和終端通信節點可以相互無線通信，實現有效的數據傳輸功能。保證了Android智能手機將燈光照明的控制命令先由WIFI方式發送至RT5350嵌入式網關，然后通過RT5350芯片硬件所支持的WIFI至串口之間的透傳功能，將收到的數據通過串口傳輸協調器節點，并最終通過 ZIgbee無線通信方式實現對燈光模塊的控制。系統的結構如圖1所示。

3 系統的硬件設計（The hardware design of thesystem）

網關硬件組成主要包括RT5350的SOC芯片、WIFI收發模塊、串口收發器模塊、電源和外部存儲器，其中RT5350 SOC是Ralink雷凌公司最新推出的一款集無線射頻傳輸與嵌入式控制于一體的高科技WIFI應用芯片，它是基于通用串行接口，內置TCp/1P協議棧，能夠實現用戶串口與無線網之間的轉換。串口收發器模塊和Zigbee協調器節點通過RS232串口相連，實現串口通信。

4 系統測試（System testing）

為了驗證智能手機能夠正常控制燈光照明模塊，首先在智能手機客戶端安裝網絡調試助手APP，然后將RT5350網關模塊加電啟動，協調器節點創建網絡，由RT5350網關模塊通過RS232串口Zigbee協調器無線發送數據請求，與帶有燈光控制模塊的Zigbee終端節點進行通訊，最后客戶端連接WIFI，發送控制命令至終端節點，終端節點接收“01”、“11”字符串的命令，無線控制開/關燈光設備。通過測試，功能一切正常。Zigbee通信程序流程如圖2所示。

5 結束語（Conclusion）

文中基于RT5350嵌入式平臺，研究ZigBee無線傳感網絡與嵌入式平臺之間的通信及數據傳輸機制，解決了遠程無線控制智能燈光系統的問題，設計以RT5350嵌入式平臺作為網關模塊，結合Zigbee節點之間通信，實現Android智能終端無線控制燈光照明模塊，實驗證明該系統具有通信可靠、抗干擾性好等優點。

參考文獻

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