基于无线传感网络的路灯控制系统设计

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1、滂西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：基于无线传感网络的路灯控制系统设计学科门类：工学一级学科：控制科学与工程培养单位：电气与信息工程学院硕士生：李恒导师：张俊涛教授2014年5月DESIGNOFSTREETLIGHTCoNTRoLSYSTEMBASEDONWIRELESSSENSoRNETWORKSAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceBvHengLi●

2、，一Supervisor：Prof．JuntaoZhangMay2014基于无线传感网络的路灯控制系统设计摘要路灯照明关系着人们的生活、交通安全和社会治安，因此，设计运行可靠、维护方便的路灯控制系统是城市发展的必然要求。传统的控制手段如定时开关灯等，在特殊天气时不利于人们出行，在深夜车稀人少时，路灯仍保持高度照明，浪费电能，这些不利于节约型社会的建立。本课题就是在这样的背景下产生的，本文主要工作如下：(1)以无线传感网络中的短距离通信技术ZigBee技术为基础，根据城市道路建设实际情况，建立由路灯单元控制器、照明模块控制器和照明管理中心组成的路灯控制系统。路灯单元控制器以无线芯片为核心

3、，外围设备有路灯接口驱动和光照度传感器等；照明模块控制器通过GPRS接口与上层的管理中心联系，再通过ZigBee接口与下层的路灯单元控制器联系；照明管理中心是系统的顶层单元，负责信息的收集与指令的下达。(2)在ZigBee协议栈的基础上组建ZigBee无线网络。依据协议栈的基本组成，介绍其主要的工作流程，根据系统工作实际情况，选择合适的路由协议，对网络中的节点，依据节点功能分别描述其工作流程，同时，开发GPRS模块，介绍GPRS相关协议，也介绍了串口通信过程。(3)搭建人机界面，创建数据库。系统通过MATLAB构建用户图形化界面，分方位分区域显示路灯总体工作状态以及光照度平均值，在My

4、SQL中搭建数据库，根据需要可以选择是否更新数据。(4)在IARSystem环境下进行系统的测试。系统以若干个无线芯片仿照系统的工作原理进行工作，烧制程序，下载到实验板中，通过在管理中心界面的数据显示来判断系统是否正常运行，改变实验板上的光照量，观察管理中心主界面相关数据的变化。经测试，光照量改变时，主界面光照度显示也会相应改变，通过主界面控制按钮可以控制芯片工作，满足设计要求。基于无线传感网络的路灯控制系统，可以满足人们的照明需求，既方便控制，也可以实现对当前环境信息的实时获取，符合系统设计的要求。关键词：路灯，控制，无线传感网络，ZigBee，GPRSDESIGNoFSTREETL

5、IGHTCoNTRoLSYSTEMBASEDoNWIRELESSSENSoRNETWORKSABSTRACTStreetlightlightingareanimportantinfluenceonpeople’Slife，trafficsafetyandpublicsecurity,sodesigningstreetlightcontrolsystemswithperformedreliablyandmaintainedeasilyistheinevitablyrequirementofcitydevelopment．Thetraditionalcontrolmethodsaregon

6、eagainstpeople’Stravelwhentheweather：isspecial，andstreetlightsareremainhighlylightingwastingelectricenergyinlateatnightwithfewcarsandlittlepeople，forexample，timingtoturnonandturnoffthelights，whicharenotconducivetotheestablishmentofthesavingtypesociety．Thistopicisgeneratedinthisbackground．Themain

7、workofthispaperisasfollows．(1)Streetlightcontrolsystemissetupaccordingtourbanroadconstructionactualsituation，whichiscomposedofstreetlightunitcontroller,lightingmodecontrollerandlightingmanagementcenterbasedonwirelesssensorne