智能照明控制系统的设计与实现 .pdfVIP

知贝网-

智能照明控制系统的设计与实现

摘要智能照明控制系统是针对目前普遍存在灯光常开的电能浪费和自习室或教室不能充分利用

的现象而设计的。该智能灯光控制系统将单片机控制技术、ZigBee无线通信技术以及传感器技术融

合于一体。通过BISS0001集成芯片处理传感器采集到的室内人体红外和光照强度信息来控制继电器

开关，ZigBee终端模块将照明信息传递给ZigBee协调器模块，ZigBee协调器模块通过串口与上位

机通信，从而实现实时监控和记录照明使用率的功能。本文所论述的智能照明控制系统在硬件方面

主要包含传感器采集部分、数据处理部分和ZigBee无线传输部分；软件方面主要包含基于C语言编

写ZigBee无线通信部分和基于C#语言编程的上位机部分。该智能照明控制系统在对提高教室使用

率和节能两方面效果显著，符合当今校园节能环保的诉求。

关键词智能照明控制；ZigBee无线通信技术；传感器技术；C语言；C#语言

第1页共11页

知贝网-

0引言

从物联网概念的提出到应用到各个领域仅仅花了几年的时间，而随着物联网的快速发展，生活

中的许多地方因此发生了巨大的改变。家居生活的智能化，物流设备的自动化等等，让我们体验到

[1]

物联网带来的不仅仅是科技的进步，更是一种提高生活质量和整合资源的方法。如今，随着国家

经济水平的提高，人们的收入水平也变得十分可观，因此自己愿意投入更多的时间去学习，并且愿

意让子女继续深造，由于学习的人数不断增加和校园的规模不断扩大，引发了校园电量浪费和教室/

[2]

自习室不充分利用的现象。晚上自习学习完成后，在教学楼/自习室的灯光开关需要教学楼管理员

[3]

手动关闭，浪费了大量的人力资源和时间。目前对于解决这个问题有了迫切的需求，智能照明是

解决该问题的关键技术之一。

1系统构成和方案选择

本系统主要采用的硬件构成是：CC2530ZigBee模块、BISS0001传感信号处理集成模块、Windows

操作系统的PC端。

本系统主要采用的开发环境是：IAREmbeddedWorkbench操作系统开发平台、MicrosoftVisual

Studio2015C＃编译环境。

本系统主要采用的编程语言是：C语言、C＃语言。

该设计的系统框图如图1所示。

光照强度信号BISSCC25CC25

000130Zig无线传输30Zig串口传输PC端上

处理Bee终Bee协位机

人体红外信号芯片端调器

图1系统框图

第2页共11页

知贝网-

2硬件环境搭建

2.1基于BISS0001模块电路

如图2所示是BISS0001内部框架图，它是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间

定时器以及封锁时间定时器及参考电源等构成的数模混合专用集成电路。该集成电路芯片在一些传

感器控制和延时器控制器上得到广泛的应用。以下图3所示的是可重复触发工作方式下的波形，由

于本系统是实现人在灯亮的工作方式，所以不能让灯在有人的情况下熄灭，本系统使用的触发方式

则是可重复触发工作方式，其工作过程可根据波形进行分析。其中与不可重复触发工作方式的主要

不同在于配置引脚A的电平，当引脚A为高电平时，VC信号也为高电平时，则VS可以重复触发，

使得VO