基于Zig Bee技术太阳能LED路灯照明控制系统的设计与研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于ZigBee技术太阳能LED路灯照明控制系统的设计与研究论文作者：张宏宇学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：微电子学与固体电子学指导教师：杨瑞霞职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMicroelectronicsandSolidStateElectronicsTHEDESIGNANDRESEARCHONSOLARLEDSTREETLAMPLIGHTINGCON

2、TROLSYSTEMBASEDONZIGBEETECHNOLOGYbyZhangHongyuSupervisor:Prof.YangRuixiaMarch2016摘要随着城市化进程的加快，城市照明应用也处在一个飞速发展的阶段，因此城市照明所消耗的能源越来越多。但传统能源储量的日益减少，已经越来越不足以支撑现代城市文明的发展，由此对新能源的开发利用显得及其重要。太阳能发光二极管（LED）路灯照明系统以其独特的优势逐渐成为城市照明的主要发展方向，但其也有明显的弊端，例如随着城市中太阳能LED路灯数量的增加，路灯的大范围远程集中监管问题

3、摆在了市政工作人员的面前。为了保证系统安全稳定运行，实现节能照明与智慧照明并行的照明方式成为阻碍太阳能LED路灯照明系统大范围推广应用的主要问题。鉴于LED具有的电/光转化率高、节能环保、使用寿命长、反应灵敏，体积小等一系列优点，本课题将LED光源与同样节能环保的太阳能有机结合，设计开发了一款新型太阳能LED路灯照明系统，控制终端程序采用C语言开发。为了实现远程对路灯实时工作状况的监控，论文在详细研究IEEE802.15.4通信标准以及ZigBee协议栈的基础上，提出了一种基于ZigBee无线通信技术的远程路灯监控方案，通过TI公

4、司生产的CC2530微控制器芯片搭载ZigBee协议栈，成功组建了网状型底层路灯无线监控网络。系统设计了综控器系统作为连接ZigBee无线网络与Internet网络服务器的桥梁。综控器采用TCP/IP协议与网络服务器连接，并且综控器可通过GPRS模块将损坏路灯编号发送到路灯维护工作人员的手机中，实现了路灯的自报警功能。系统设计了基于客户端与服务器网络结构的远程监控方案，客户端通过TCP/IP协议连接Internet网络服务器，实现对路灯的远程网络监控。采用C++编程语言完成客户端和服务器软件的设计和实现，两者之间并通过套接字Soc

5、ket实现TCP/IP通信，基于数据库理论实现路灯信息的智能化管理，通过AltiumDesigner设计软件绘制了系统PCB板。论文最后一部分对系统进行了调试分析，并在此基础上对系统设计过程中的部分问题进行了讨论分析。关键字：太阳能物联网ZigBeeLED路灯远程监控IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofpresenturbanization,urbanlightingapplicationsareinastageofrapiddevelopment,sotheurbanlightingenergyc

6、onsumptionbymoreandmore.Theshrinkingoftraditionalenergyreserves,alreadymoreandmorestrongenoughtosupportthedevelopmentofmodernurbancivilization,thusforthedevelopmentandutilizationofnewenergyanditssignificance.SolarLEDstreetlamplightingsystemwithitsuniqueadvantagehasgra

7、duallybecomethemaindirectionofdevelopmentandapplicationofurbanlighting,butitalsohasobviousdrawbacks,forexamplewiththeincreaseofurbanscaleofsolarLEDstreetlamp,streetlampofawiderangeofremotecentralizedregulatoryissuesbeforethemunicipalworkers,andensurethesafeandstableop

8、erationsystem,realizetheenergysavinglightingandintelligentlightingassolarstreetlightingsystemisthemainproblemwithawiderangeo