AD转换电路用来将模拟信号转化为数字信号,便于数据的运算处理。

信号处理模块的作用是对于A/D转化模块输出的数据进行运算处理,并将结果显示于模拟界面上。

界面显示模块是用labview模拟界面,将设计检测到的结果显示出来,直接显示出光照强度的变化情况

控制路灯即通过对光照强度的检测实现对路灯的控制。

3。2 系统工作原理

  路灯监控系统是城市路灯的一个分散式监控,集中式管理的系统,它能够实现对城市内所有路灯单独进行监视和控制。工作原理如图3-2所示:

图3-2 路灯控制系统整体架构

    路灯控制系统采用“监控中心-网络协调节点-路灯”层次化结构,系统的工作过程大致如下,城市路灯状态信息通过Zigbee网络送达路灯监控中心,控制中心根据接收到的路灯状态信息发送控制命令,然后通过Zigbee协调器广播到整个网络中,路由器节点收到命令后做出相应的控制动作。

3。3 路由节点设计

路灯控制器作为网络中的路由节点,主要用来采集光照信息和路灯的控制。每个路灯安置一个节点,各个节点之间利用Zigbee实现组网,相互通信,实现了路灯系统的连接。采用串状网络结构,原理如图3-3所示:

                                             

                     节点        节点        节点         节点      协调器

路由节点采用的是CC2530型号芯片。CC2530 是用于2。4-GHz IEEE 802。15。4、ZigBee 和RF4CE 应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案,具有优良的无线接收灵敏度。它能够以非常低的成本建立强大的网络节点。

CC2530 有业界标准的增强型8051 CPU,系统内可编程闪存,有良好的RF收发性能,8-KB RAM 空间和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本,分别为CC2530F32/64/128/256,具有32/64/128/256KB 的闪存,在接收和发送模式下,电流损耗分别为24mA和29mA。CC2530 具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗,在传感器网络中的应用越来越广泛[6]。  文献综述

4  系统的关键技术

4。1 IEEEE802。15。4

IEEE802。15。4通信协议是短距离无线通信的标准,是无线传感器网络通信协议中物理层与MAC层的一个具体实现。随着通信技术的迅速发展,人们提出在自身附近几米范围之内通信的需求,出现了个人区域网络(Persioal Area Network,PAN)和无线个人区域网络的概念。

WPAN网络为近距离范围内的设备建立无线连接,把几米范围内的多个设备通过无线方式连接在一起,这样它们可以互相通信甚至访问局域网或因特网交流。在1998年3月,IEEE标准化协会在正式批准成立IEEE802。15工作组。这个工作组致力于WPAN网络的物理层和介质访问子层的标准化工作,目标是为在个人操作空间(Personal Operating Space,POS)内相互通信的无线通信设备提供通信标准。POS一般是指用户附近10m左右的空间范围,在这个范围内的用户可以是固定的,也可以是移动的。

IEEE802。15。4标准主要针对低速无线个域网制定。该标准能耗低、传输速率低、低成本作为重点目标,这和无线传感器网络相一致,旨在为个人或者家庭范围内不同设备之箭低速互联提供统一接口。由于IEEE802。15。4定义的低速无线个域网的特性和无线传感器网络的簇内通信有众多相似之处,很多研究机构把它作为传感器网络结点的物理层和链路层通信标准[5]。

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