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1、基于ZigBee的智能型LED路灯照明系统设计（不全供参考）摘要:对当前LED路灯照明与传统路灯照明进行了比较,将ZigBee技术应用于LED路灯照明系统,组建了ZigBee无线传感器网络.详细设计了该系统的硬件电路及软件.经对比,此系统比传统系统在节省布线,降低成本方面有显著的优势.关键词:ZigBee;LED路灯;节能;CC2430ZigBee-basedintelligentLEDstreetlightingsystemdesignAbstract:LEDstreetlamponthecurrentstreetlightingandtraditionallightingc
2、omparedtoZigBeewirelesssensornetworktechnologyinLEDlightingsystems,streetlighting,setupaZigBeewirelesssensornetworks.Detaileddesignofthesystemhardwareandsoftware.Bycontrast,thissystemthanthetraditionalwiringsysteminthesavingsandlowercostshaveasignificantadvantage.0引言随着我国城市化步伐的加快,城市照明建设作为体现城市
3、形象的作用日益受到重视,在城市照明系统中,如何节约能源,提高路灯能源的利用率已成为急需解决的问题.而ZigBee技术以其低功耗、通信可靠、网络容量大等特点为路灯自动控制领域提供了较合适的解决方案.LED路灯节能控制系统就是通过采用ZigBee技术与各种新型传感器、功率控制器结合,实现路灯的智能控制,节约了大量能源.1ZigBee技术简介随着数字通信和计算机技术的发展,无线技术的网络化、标准化要求逐渐出现在人们面前,ZigBee技术便是其中之一.ZigBee技术是依据IEEE802.15.4标准的一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,主要应用在短距离范围
4、内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信.ZigBee采用了2003年发布的IEEE802.15.4协议标准作为其物理层和媒体接入(MAC)层的标准协议.2001年8月成立的ZigBee技术联盟为不同厂家生产的设备提供了统一的解决方案,解决其相互间的兼容性问题.ZigBee技术的网络层由ZigBee技术联盟制定,应用层则由用户根据自己的应用需要对其开发利用.LED路灯照明与传统的路灯照明的比较我国"十一五"规划明确提出了节能减排的主要目标,单位国内生产总值能源消耗比"十五"期末降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%.全球每年照明用
5、电要达到2400亿度以上,如果一半的传统照明光源被LED照明光源取代可节省700亿度电,相当于700亿元.其次,在环保方面,中国每年至少要用30亿个灯泡和日光灯管,产生30万吨很难回收的玻璃垃圾,还有2万公斤的剧毒汞,对环境造成巨大的污染.随着LED行业技术发展的不断成熟,加上国家政策的支持和导向,目前国内外众多传统照明巨头纷纷投入到半导体照明的开发中,根据"十一五"规划,未来我国将开展十大节能工程,其中绿色照明,推广高效节电照明系统将是一个重要内容.目前道路照明仍以高压钠灯或金卤灯光源为主,LED照明主要采用LED作为发光光源.LED路灯尚处于示范推广向大规模应用的过渡阶段.
6、但是随着产品稳定性的提升和产品价格的下降,LED路灯具有非常强的成长性.相对于传统路灯,LED照明道路具有以下优势:1.扩大了照明范围;2.提高了照明均匀度;3.低能耗(相同照度下能耗仅为高压钠灯的40%,节能50%以上);4.长寿命(有效使用寿命长达70000小时,);5、智能控制,免维护,环保无污染等.3LED照明控制系统的工作原理目前,各大城市普遍存在交通路灯能源利用率不高的问题,将ZigBee技术用于LED路灯照明控制是既方便又可靠的办法.通常情况下,LED照明控制系统包括:传感器单元,处理器控制单元,LED驱动电路与照明单元,控制中心路灯监控单元与管理系统和处理器控制
7、单元和监控系统的无线通信单元.本系统采用星型无线网络拓扑结构对路灯进行多条路由控制,系统里有一个协调器作为控制中心的监控系统,若干个FFD设备作为路由节点,RFD设备作为系统的终端节点.网路协调器负责建立网络和管理网络,显示相关的控制信息和当前路灯自动控制无线网络系统状况.FFD路由节点可以安装在道路旁边,连接成串状作为无线节点的中继控制器,可以转发下一级的每个节点上传的信息,达到远程控制的目的.同时它可以作为灯杆上的微处理器,用来控制路灯的打开和关闭.为了降低成本,RFD节点作为系统中的末
