基于ZigBee的高速公路隧道灯控系统设计

《基于ZigBee的高速公路隧道灯控系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第36卷，第5期公路工程Vo1．36，No．52011年10月HighwayEngineeringOct．，2011基于ZigBee的高速公路隧道灯控系统设计尹锋，陈临安(1．湖南交通科学研究院湖南天弘交通建设工程有限公司，湖南长沙4100152．湖南省凤大高速公路建设开发有限公司，湖南风凰416200)[摘要]针对高速公路隧道灯控系统布线简单、灵活、维护方便的要求，提出了利用ZigBee技术的无线灯控系统的解决方案，对基于ZigBee的高速公路隧道灯控系统进行了硬件总体设计，采用ZigBee无线传输模块CC2430，并对其外围电路和接口电路进行设计，系统采用Modbus通信协议

2、，并对灯控设备传输报文进行了设计，对系统进行了软件总体设计。根据高速公路隧道的特点，选择基于Cluster·Tree算法的路由作为路由器的路由方式。[关键词]ZigBee；CC2430；Modbus；路由[中图分类号】U453．7[文献标识码]B[文章编号】1674—0610(2011)05—0095—05DesignAboutHighwayTunnelLightControlSystemBased-ZigBeeYINFeng，CHENLinan(1．HunanTianhongCommunicationsConstructionCo．，Ltd．，HunanCommunicatio

3、nsResearchInstitu—te，Changsha，Hunan410015，China；2．HunanFengdaExpressHighwayConstructionDevelopmentCompanyLtd，Fenghuang，Hunan416200，China)[Keywords]ZigBee；CC2430；Modbus；routing备(RFD)。根据标准定义，FFD设备之间以及FFD1概述设备与RFD设备之间都可以通信，而RFD之间不在高速公路上不同路段的各种灯控是不可缺少能直接通信。根据应用的需要，RFD设备之间的通的，例如交通信号灯、车道指示标志、可变限速标志

4、信可以通过FFD设备转化数据。等，特别是隧道路段，各种灯具安装的密度大，对灯根据功能的不同，又将ZigBee设备分为3种类控系统的安全、合理、灵活设计很重要。目前大部分型：协调器、路由器和终端设备。它支持3种主要的高速公路隧道采用的是有线方式的灯控系统，这种自组织无线网络类型，即星型结构、簇状结构和网状方式具有布线困难、不灵活、线路维护故障点不容易结构。找到等缺点。克服这些缺点的最好方式是实现无线星型拓扑的最大优点是结构简单，管理方便，但灯控。在无线控制系统的方式中，近年来流行的需要将末端节点都放在中心节点的通信范围之内，ZigBee无线技术是最好的选择，它的短距离、低功这样就会

5、限制无线网络的覆盖范围。耗、低数据传输速率、低成本、低复杂度的特性正好簇树拓扑是多个星型拓扑的集合，对存储器需符合隧道灯控系统的要求。求不高，上层路由信息少，具有信息多级传输能力，也解决了低功耗RF收发器所带来的覆盖范围通常2基于ZigBee技术的无线灯控系统的解决不能超过百米的问题。方案网状拓扑中的每个节点都是一个小的路由器，ZjgBee标准基于802．15．4的协议栈⋯，工作在都具有重新路由选择的能力，它通过一系列广播、路访问控制层(MAC)和物理层(PHY)无线标准之上，由查询和维护命令来动态地升级整个网络的路由信采用一整套技术来实现可扩展、自组织、自恢复的网息，发起消息的

6、节点通过查询邻近节点来建立一个络。网络可以管理各种数据传输模式。ZigBee定义适当的路径。两种类型的设备：全功能设备(FFD)和简化功能设高速公路隧道一般地处偏远的山区，地形复杂，【收稿日期】2011—04—20[作者简介】尹锋(1967一)，男，湖南宁乡人，工程师，研究方向是嵌入式系统、软件技术、计算ql,l~络。96公路工程36卷环境恶劣。隧道长短不一，短的可能不到100nl，长的有7km以上。对隧道的交通信号灯、车道指示标志、可变限速标志等交通灯具进行控制一般用于比⋯较长的隧道或者隧道群，隧道监控所设立在隧道的某个入口或出口旁边，监控计算机放置在隧道监控所内。根据这一特点

7、，本文采用ZigBee无线技术对灯控设备进行实时监控，根据隧道长短的不同而采用一个多级的树型结构，如图1所示。围2隧道灯控系统系统结构图系统工作流程如下：首先车道指示标志、交通信号灯、可变限速标志采集信息，经过zjgBee无线传输模块CC2430处理后发送出去，通过ZigBee无线节点网络、主机ZigBee模块传输到监控计算机；监控计算机发送监控命令后，通过主机ZigBee模块、ZigBee无线节点网络，信号传输到灯控设备内的CC2430，经处理后经RS232由设备单片机执行控制