AG九游会AG九游会本科毕业论文(设计)题目智能家居照明控制系统设计学院电信学院专业电子信息工程班级电子信息工程统本（01）班学号9学生姓名**谢国鑫指导教师田新志完成日期2０16年５月西安思源学院教务处制二〇一六年五月摘要人们日常生活照明是必不可少的，随着老百姓生活水平的提高，普通照明达不打那种随心所欲的要求,并且电子的发展，通信和计算机网络技术为智能照明控制系统提供了条件,具有广阔的发展前景。本课题中所设计的系统中使用CC2530作为无线微控制器芯片作为处理器,并结合TＩ公司Ｚ-堆栈协议栈来实现打开和关闭以及控制ＬED灯泡。本设计在上位机通过节点之间关系的灵活配置进而能达到智能控制。本设计中的电气系统的自组网功能,用户可以通过路由器到路由器节点控制协调器发送信号任何终端设备,终端接收到命令和ＰWＭ信号,实现每个灯导致多级调光和场景模式控制功能,具有一定的实用价值。关键词:智能照明系统ZigＢee无线AbstracｔLigｈtｉngisｅssｅntiaｌtoPeｏｐｌe＇sDailyｌife,aｓpeoplｅliviｎgstandardrise,ｔhereqｕiｒemeｎtsｏfｇenｅraｌligｈｔingｕptｏdonｔｐlａyｔhａｔfｏｌlｏwonｅｓincｌinations，ａndthedｅveｌopmentoｆeｌeｃｔｒｏｎic,cｏｍmuniｃatｉｏnanｄputeｒnｅtworktecｈnolｏgyprovidesｃonｄｉtionsｆortheintｅlligentlｉgｈtinｇcontｒolｓyｓtem,hasaｂroaddevｅｌopmentprospｅcts．ＴｈisｔｏpiｃｉnｔhｅdesignoftｈesystemusedｉnCＣ２530aｓwirelessnｅtwoｒｋequｉpmｅnt,ＭSＰ430F2619microcontｒoｌleｒchipasｔhepｒｏcessｏr,ａndconnectinｇｗiｔhｔheTIpａnyZ-stackpｒotocoｌsｔａcktoａchievｅopeｎanｄclosｅandcｏntｒolLEDbulbs．Thisdesiｇnthrouｇｈtｈenｏｄeｉntheuppermachineofthｅrelaｔionshipbｅｔｗeentheｆｌeｘiｂｌｅconfiguratiｏnｗhｉchcaｎａchieveinteｌligeｎtcontrol.Electriｃalsｙstemiｎtheｄesｉgnofｔheａｄ-hｏcｎetworkfunctｉｏｎ，ｔｈeｕsｅｒcaｎcontrｏltｈecoordiｎatｏrｔoｓeｎdsiｇnalsthroughtｈｅroutertorouternｏdesanyteｒｍinal,tｅrｍinaｌrｅceivestheｍａndandｔheＰWMｓignaｌ，realiｚeｅachlamptomultiｓtagedimminganｄscｅｎemoｄeｃｏntrｏｌfunｃtiｏｎ,haｓａｃｅrtainpｒactｉcalvaｌue.Keywｏrdｓ:IｎｔｅlligeｎｔLigｈtＳyｓｔemZiｇBeｅｗirelｅssnetworkＣC2５30目录TOC\ｏ＂1-3＂\h\ｚ\uHＹＰERＬＩNK\l＿Tｏc4５05145６0＂第一章绪论ﻩ1HYPERLINＫ＼l_Ｔoc45０51456１＂1.1本课题研究背景１HYPERLINＫ＼l＿Toc450５1４5６2＂1.2智能家居照明系统国内外研究现状1HYPERLIＮＫ\l_Toc450５14５６3＂1．2．1智能家居照明系统发展现状1ＨYPEＲＬＩＮK\l_Tｏc４505145641．2.２短距离无线HYPERLIＮＫ＼ｌ＿Toc4505145６5＂1．３智能家居照明控制系统发展方向2HYPＥＲLＩNＫ\ｌ_Tｏc4５０5145661.４本课题设计的主要工作和任务ﻩ3ＨYＰERＬIＮK\l＿Tｏc4５05１4５６71.5论文结构安排ﻩ４HYＰERLINK＼l＿Tｏc450５1４5６8＂第二章智能家居照明控制系统支撑技术——zigbee技术5HＹPＥRLＩＮK\l_Ｔｏc45051４569＂2．1ZｉgBee概述5HYＰERLINK＼l＂_Tｏc45０514５70２.2ZiｇBｅe网络基础6ＨYPERＬINK\ｌ_Toｃ450514５71＂2．2．1网络节点类型ﻩ6HYPEＲLINK＼l＿Tｏc450514５７22.2.2网络拓扑形式ﻩ6HＹPEＲLINＫ\ｌ＿Tｏc4５051４57３2．２.3工作模式ﻩ8HYＰＥＲLINＫ\l＂_Toc4５0５14574２.3本章小结ﻩ８HYPERLINK\l＂_Tｏc4５0514５75第三章智能家居照明系统总体设计方案ﻩ9HＹＰERLIＮＫ＼ｌ＿Toc４505１45763.1智能家居照明系统设计要求ﻩ9ＨYPERLINK\l＿Toc4505145７73.2系统总体设计方案9HYＰERＬIＮＫ\l＂＿Toc45０51４578３．3系统硬件设计方案11ＨYPERLINＫ\l＿Ｔoｃ４５０５１4５7９3.4系统软件设计方案11ＨYＰＥRLIＮK\l_Toc450514５80第四章智能照明系统的硬件设计与实现1３HYPERLIＮＫ\ｌ＿Ｔｏc45０5１45８１４.1微控制器模块设计13ＨYPERLINK\l_Tｏc450514５82４.１．1 MSP４30F2619 微控制器芯片ﻩ13 HYPＥＲLINK ＼l _Toc4505１4583 ４．1．2 MSＰ43０F2619 微控制器外围电路设计ﻩ14 HYPERLＩNＫ \l ＂_Tｏｃ450514５844.2无线 HYPＥRLINK ＼l＂_Toｃ4505145854.3传感器采集模块设计 １８ HＹPEＲＬINK ＼l _Tｏc４50514586 ４.4 光控模块设计ﻩ１８ HYPＥRLINK \l ＿Tｏｃ４5051４５87第五章智能照明控制系统的软件设计ﻩ20 HYPＥRLIＮK \ｌ ＂_Toc450５１4５８8 5.1 系统的结构 ２0 ＨＹPEＲLINK \ｌ _Ｔｏc４50514５89 5.2系统程序流程图 ２１ HYPERLINK ＼l ＿Tｏc450５145905.2.1网络建立过程ﻩ２1 HYPERLINＫ \l _Toc４5051４5９１ 5.２．2路由器程序设计 ２2 HＹPEＲＬＩNK \l ＿Toc450514５92 ５．3.3终端程序设计 2２ HYＰEＲＬINＫ ＼l ＂_Toｃ4505145９3 5.3系统的核心程序设计ﻩ23 HYPＥRLINK \l _Tｏｃ4505１45９4 5.4 上位机ﻩ24 HYPERLINＫ\l _Ｔｏc4５０51４５9５ 5.4.1 上位机的功能简介ﻩ24 HＹPERLINK \l _Tｏc450514596 ５.4．２ 上位机工作流程 ２4 HYPERLＩＮK \l _Toc4505１45975.５ 系统测试 25 ＨYPＥRLＩNＫ \l _Toc4５0514598 5.5.１ 系统硬件测试ﻩ25 HYＰEＲLIＮＫ ＼l _Ｔoc45０51４59９ 5.5．3 协议栈的测试 25 HYPＥRＬINＫ \ｌ_Toc45051４60０ 5.5.4 上位机的测试ﻩ2５ HYPERＬINK\ｌ＿Ｔｏｃ４5０51460１ 第六章 结论 27 HYPERＬＩＮK\l _Ｔoc４50514602＂ 致谢 28 HYPＥＲLＩNK \l _Tｏｃ450５１４６０3＂ 参考文献ﻩ２9 第一章绪论 1.1 本课题研究背景 对于繁杂的照明控制系统来说,若采用传统的有线控制方式则价格较高,电缆铺设繁琐,已经逐渐不能完全满足现代都市人们的应用需求了。因而无线通信技术应运而生。 无线通信技术的种类有很多，不同的技术应用的场合也不相同。如蓝牙技术传输速度快，但是传输距离有限，适用于近距离且组网节点少的场合;WＩFＩ传输速度快，传输距离远，真人官网 九游会AG但其价格偏高,功耗较大,组网能力较差。而本文中将要使用的ZigBee技术则具有低成本、低功耗等特点,并且其在工作模式下,ZiｇＢee传输速率较低,传输数据量很小，从而导致信号收发时间很短，另外当其处于非工作模式时，节点处于休眠模式以节省能源消耗。 1.2智能家居照明系统国内外研究现状 １．2．1智能家居照明系统发展现状 智能家居照明系统是近几年开始发展起来的,本质上是隶属于智能楼宇自动化系统中的一个子系统。进入二十一世纪已来,智能化建筑方面的发展可谓是日新月异,在智能化建筑中涉及到有传统的用于通信方面网络系统（包括有线与无线系统),有用于安全方面的智能监控系统，有用于提高工作效率的智能办公和通信自动化系统。智能建筑在这几方面已经有了长足的发展,相关技术也比较成熟。但是作为智能建筑中的智能照明控制系统方面的发展却相对比较滞后。目前在很多成熟的智能建筑系统,照明方面仍然采用传统的手动控制照明的方法。出现这一现象主要是因为智能照明控制系统在国外的定位太高，对于普通消费者来说只能是海市蜃楼，价格高得难以接受。而在国内以前则是主要是受传统消费观念的影响,在人们的印象中照明也只是在黑暗中提供充足的光源就可以了,没有必要去花过多的金钱在照明控制上，正是由于普通民众的这种想法,使得国内一些具有这方面科研能力的院所和企业没有也不愿投入过多的人力和财力进行研究和推广智能照明系统1。现在随着生活水平的提高，人们对生活品质的追求也越来越高,因而对智能照明系统提出了新的要求,现在的智能照明控制系统大部分是由舞台灯光控制系统演变而来,但随着智能家居和楼宇自动化的发展,智能照明系统也开始从舞台灯光控制向各种建筑物照明发展。现在随着无线通信技术与计算机技术的发展,国内外很多的科研机构也开始研究如何将无线通信技术引入智能照明控制系统中。而ZigBee技术的各种特性,能够很好的满足智能照明系统的要求,成为智能照明控制系统研究的热点技术。 １.２.2短距离无线通信技术发展现状 对于智能照明系统来说使用的主在通信技术就是短距离无线通信技术。现阶段主要的无线短离距通信技术有ZigBee技术、UWＢ技术、真人官网 九游会AG蓝牙技术、WiFi技术等。UWB不采用传统无线通信技术常用的连续载波，而是通过纳秒级的脉冲来完成数据信号的发送，具有很宽的频谱范围。蓝牙技术的通信距离一般在１０ｍ以内,现阶段蓝牙技术主要应用在计算机外设，比如蓝牙打印机、蓝牙音箱等。另外目前的智能手机都内置有蓝牙模块，用于短距离之间的数据传输。WiＦi也是一种短距离的无线通信技术，主要用于数据传输量大,可靠性要求较高的场合（如无线局域网)等,但其成本较高、功耗很大。 对于ZigBee来说,其通信速率在1０~２５0kbiｔ/s之间,通信距离在开阔空间难能够达到30０m,若是在室内等较封闭的空间也在10~1０0m范围之间，通信效率也比较高。适用于低成本、低功耗的场合。上述的几种无线短距通信技术各有各的特点,因而其应用场合也不完全相同，但它们之间的竞争非常激烈,一定的时候可能互相进行补充１。
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