基于ZigBee和GPRS技术的智能照明控制系统的研究与实现

作     者：杨世江 

作者单位：吉首大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨喜

授予年度：2015年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0803[工学-光学工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：Zig Bee技术 GPRS技术 智能照明 无线传感网络 远程控制 

摘      要：本论文介绍了一种基于Zig Bee和GPRS技术的智能照明控制系统,它包括Zig Bee终端节点、路由器、协调器、GPRS模块、服务器、Web服务器与手机客户端软件几个部分。此系统的架构为自组网络结构,当需要增加终端路灯时,无需对系统进行复杂的设置,只需给新增的终端路灯接通电源及在管理服务器中对其标号说明即可,极大地方便了系统的扩展。系统采用GPRS与Zig Bee两级网络结构模式,实现了全天候对系统终端路灯进行远程管理与控制,在终端路灯端设计了温度、湿度、雾霾、气压和光敏传感器电路,传感器采集到的数据通过Zig Bee及GPRS网络传输至服务器,实现了对终端路灯所在区域的基本环境监测,终端路灯通过CC2530主控芯片读取光敏传感器值,实现终端路灯的自动通断和自动亮度调节,降低了电力能源的消耗,提高了LED照明系统的智能化管理水平与城市环境的检测力度。系统还可以通过手机客户端与Web的方式远程访问系统服务器,与服务器进行数据交换,从而使手机客户端与Web用户能够实时了解和控制系统的运行状态,极大地方便了工作人员对系统的维护、维修。论文中智能照明控制系统的设计分为四个步骤,第一是了解应用在系统中的相关技术,确定系统使用的通讯方案,设计其总体框架与系统的具体工作过程,并对框架中的模块进行具体分析。第二是系统的核心硬件模块设计,主要包括协调器、路由器、终端路灯的设计,具体涉及到对系统中所用的各种器件选型,模块电路的功能分析,协调器模块、路由器模块、终端路灯模块具体电路设计。第三是设计其上述核心模块的软件程序,软件程序设计包括协调器网络组建程序、GPRS网关通信程序、路由算法程序、节点加入程序、传感器采集及终端路灯自动亮度调节程序。第四是实现系统的远程监控功能,实现其功能主要涉及后台服务器组建、系统数据库设计、手机APP软件设计、Web服务器配置。