zigbee技术在室内照明控制系统的应用研究

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1、杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离

2、校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文ZigBee技术在室内照明控制系统的应用研究研究生：章洁指导教师：毛祥根2013年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterSt

3、udyOnApplicationOfZigBeeTechnologyInIndoorLightingControlSystemCandidate:ZhangJieSupervisor:MaoXianggenDecember，2013杭州电子科技大学硕士学位论文摘要照明控制系统作为建筑系统中的子系统，同人们日常生活的联系也越来越紧密，它不仅直接影响人们生活环境的舒适度，而且也是电力能源的消耗大户。在能源问题日益严重的今天，如何降低能耗，提高生活环境的舒适度，实现对室内照明系统的智能控制成为大家日益关注的的焦点。ZigBee技术是

4、无线通信技术领域最新的也是最具有发展前景的技术，而且与其他无线技术相比，传输距离远，能够组建大的网络，价格比较低，整体功耗也相对较低。为了解决解决传统室内照明控制系统高成本、高能耗、管理维护困难、灵活性差和不能扩展等问题，将ZigBee技术引入到室内照明控制系统，能够解决传统照明系统存在的问题。通过对室内照明控制系统背景和意义的分析，以及国内外照明控制系统的发展情况的比较，阐述了ZigBee技术在室内照明控制系统中的优势。设计了系统的总体方案，提出了GPRS无线网络与ZigBee技术结合的照明控制系统。本系统的整体结构分为5个

5、部分：客户端界面、服务器、集中控制器、灯节点、手持遥控器。系统的基本工作原理是：PC客户端软件通过设定IP地址和网络端口号，与指定的服务器相连接；GPRS无线模块由STM32单片机控制，STM32单片机通过各种AT指令配置GPRS模块，使得GPRS模块能够与PC端客户端软件共用一个服务器；STM32单片机将接受到的GPRS消息通过串口经ZigBee协调器转发，在同一网络上的ZigBee终端灯节点接收到来自协调器的指令，并执行相应的命令控制和状态返回，相应的终端节点的消息也能够由协调器经STM32转发到GPRS模块；手持遥控器将

6、按键值经ZigBee协调器转发来控制相应的终端灯节点。ZigBee技术是本论文的研究重点，通过对ZigBee技术的了解和分析，对ZigBee技术进行了软硬件的设计。系统主要通过ZigBee的自组无线网络，可以实现对大楼内每一盏灯的监控，以及各种数据的采集。主要包括了四个ZigBee模块：协调器、路由器、终端节点、手持遥控。协调器是整个无线网络的核心，主要负责网络的建立、维护以及与STM32进行串口通信；路由器能够完成消息的传递、实现对单灯的开关控制和PWM调光控制以及电流和光照强度检测；终端节点的作用与路由器相似，只是不具备路

7、由器的消息传递功能；手持遥控主要通过4×4按键控制灯的开光和调光，能够增进整个系统的灵活性。在论文里将详细介绍每个ZigBee模块的硬件设计与软件设计。在该系统的测试实验中，主要从通讯距离、接收过程的丢包率、电流采样、PWM波控制等进行测试，对实验数据进行了对比和分析，结果表明本设计与传统的室内照明控制系统相比，智能化程度更高，扩展性更强，维护更加简便，解决了能源浪费等问题。关键词：ZigBee技术，STM32，GPRSI杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTAsasubsysteminthebuildingsystem

8、,lightingcontrolsystemisbecomingmoreandmorecloselyintouchwithpeople'sdailylife,itnotonlydirectlyaffectsthecomfortofpeople'slivingenvironme