基于ZigBee的地下停车场智能LED照明系统的研究

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1、广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)基于ZigBee的地下停车场智能LED照明系统的研究王磊二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504102广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于ZigBee的地下停车场智能LED照明系统的研究王磊指导教师姓名、职称:王钦若教授学科(专业)或领域名称:控制科学与工程学生所属学院:自动化学院论文答辩日期:2018年5月29日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyforthe

2、DegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)ResearchonIntelligentLEDlightingsystemofundergroundparkinglotbasedonZigBeeCandidate:WangleiSupervisor:Prof.WangQinruoMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P.R.China，510006摘要摘要随着

3、我国经济的快速增长，汽车已成为各个家庭必备出行工具，截止到2017年底，我国机动车保有量达到了3.1亿辆，随之而来的是地下停车场数量的增多。传统的地下停车场主要是依靠白炽灯、日光灯进行照明，造成了很大的电能浪费。而且传统的地下停车场缺乏必要的智能引导与控制，从而更加加重了停车难的问题。本课题将LED照明驱动技术与ZigBee技术相结合，设计了一套地下停车场智能LED照明系统，并对最优泊车算法进行了改进，将地下停车场照明管理变得更加智能和规范，可有效减少无效照明，更加符合国家倡导的“低碳、环保”的理念。本文的主

4、要工作如下：（1）车辆出入口过渡照明设计：以单片机为主要控制器，加上一个光照强度检测装置，可根据出入口亮度的变化自动调节LED灯光亮度，使出入口LED灯光亮度始终保持一定强度，减少由于亮度的迅速变化产生的“黑洞效应”。（2）系统硬件设计：以ZigBee为基础，完成了车位检测节点、LED智能调光节点以及协调器的硬件系统设计，并进行组网。其中车位检测节点主要是采用超声波传感器检测车位是否占用，并将信息传递给协调器，LED智能调光节点以高压、线性、恒流IC为基础，设计了LED驱动电路以及调光电路。（3）系统软件设计

5、：包括下位机软件设计及PC上位机软件（监控软件）设计。下位机软件以Z-Stack协议栈为基础设计，完成了车位检测节点、LED智能调光节点、协调器节点相应的软件设计，PC上位机以C#语言以及SQLServer数据库完成了上位机管理软件的开发，管理软件具有用户密码登录功能、车位检测功能、PWM智能调光功能，能实时监测地下停车场状态，并进行相应的调节。（4）最优路径算法设计：对地下停车场进行建模，并对Dijkstra算法增加约束条件，进行改进，将改进后的算法应用到地下停车场路径规划中，对车辆进行LED智能灯光导航，

6、大大减少车辆寻找车位的时间。最后，对本文所设计的功能进行了系统测试，测试结果表明，系统运行过程稳定、可靠，达到了预期设计的目的。关键词：ZigBee；智能照明；最优算法；监控软件IABSTRACTABSTRACTWiththerapideconomicgrowthinChina,carshavebecomenecessarytoolsforallfamilies.By2017,thenumberofmotorvehiclesinChinahasreached310million,andthenumberofu

7、ndergroundparkinglotshasincreased.Thetraditionalundergroundparkingmainlyreliesonincandescentlampsandfluorescentlampsforlighting,resultinginalargeamountofwastedelectricity,andthetraditionalundergroundparkinglacksthenecessaryintelligentguidanceandcontrol,whic

8、hfurtheraggravatestheproblemofparkingdifficulties.ThistopiccombinestheLEDlightingdrivetechnologyandZigBeetechnology,designsasetofundergroundparkinglotsmartLEDlightingsystem,optimizestheoptimalparkingpa