基于ZigBee的智能灯光控制系统的设计.doc

摘要：随着社会经济与科技的飞速发展，自动化和智能化水平也正在不断提高，在不久的将来家居智能化必定大势所趋。在通过比较传统的灯光控制方式与当前常用的灯光控制方式之后，发现室内照明往往存在很多弊端，例如灯光控制方式的落后，很大程度上都是采用老式开关控制灯光的开关，而且其安全系数比较低、布线复杂从而导致人们的舒适度降低。由于这些弊端的存在，很大程度上导致了资源的浪费，例如在光照充足的情况下灯光一直开着，亦或在室内无人的情况下灯光全开的现象。由于存在种种的弊端，所以有必要对控制模式作进一步的研究和开发。

本文较为详细的研究了传统灯光控制方式和现代灯光控制方式的特点，并且通过比较其优缺点，提出了一种基于ZigBee的智能灯光控制系统的设计。通过采用两块ZigBee开发板，一块接入继电器作为协调器构建ZigBee网络，接收信号并控制灯光开关，另一块作为远程发送端，用于发送无线控制信息。还可以通过传感器检测外界环境来达到自动控制的目的，当然用户也可以自行选择通过手动控制灯光。通过这些控制方式，只有在室内有人并且光照不足的情况下才会打开灯光，而在室内无人的情况下则会自动关闭灯光。这种控制方式，可以有效的解决不适宜的开关和资源浪费的问题，还可以方便用户进行远程控制。论文对灯光控制系统的功能和控制方式进行了详细介绍，硬件电路的设计主要包括传感器模块的设计、单片机控制模块的设计、ZigBee模块及其他电路模块的设计。软件方面的设计包括LED灯节点初始化、光敏传感器初始化、PIR传感器初始化、ZigBee协议栈初始化、单片机控制程序、串口通讯等。最后，在模拟实际环境下，测试可行性与性能。调试结果表明利用Zigbee无线智能控制完全可以满足人们需求，实现灯光控制的高度智能化和自动化。

关键词 Zigbee；光敏传感器；热释红外传感器；节能

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

  1.1 课题研究的背景及意义-1

  1.2 灯光控制的研究现状-1

  1.3 本文的主要工作及结构安排-3

2 系统总体方案设计-4

  2.1 系统总体设计需求-4

  2.2 系统总体设计思路-4

  2.3 主要元器件-5

   2.3.1 ZigBee简介-5

   2.3.2 CC2530芯片-5

   2.3.3 CC2530开发板-6

   2.3.4 光敏传感器-7

   2.3.5 热释电红外传感器-7

3 系统硬件设计-9

  3.1 硬件系统概述-9

  3.2 单片机控制中心模块设计-9

  3.3 电源模块电路设计-11

  3.4 人体红外检测模块设计-11

  3.5 光敏检测模块设计-12

  3.6 指示灯电路模块设计-13

  3.7 LCD显示模块设计-13

  3.8 按键扫描电路设计-14

  3.9 ZigBee模块设计-14

4系统软件设计-15

  4.1 开发环境介绍-15

  4.2 发送端程序设计-16

  4.3 接收端程序设计-17

5系统调试-19

  5.1 系统调试概述-19

  5.2 软件调试-19

  5.3 硬件调试-20

结论-23

致谢-24

参考文献-25