基于CC2530的智能照明控制系统设计

1、基于CC2530的智能照明控制系统设计论文摘要：针对目前照明系统存在输出无节制，负载不可调，浪费电能等缺点，本设计结合无线控制系统的优点，使用目前比拟成熟的ZigBee技术，通过网状拓扑结构搭建了基于CC2530芯片的智能节能灯控制系统。该系统控制方便，安装简单，智能高效，可有效地解决用电量大，本钱高，布线繁琐等传统家用、公用、工业照明方面的问题。关键词：CC2530,ZigBee,无线传感网络0绪论随着科技水平和物质生活的不断提高，人们对家居生活的要求也不断提高，而智能化恰好满足了人们对高效、便利、平安生活的需求。早期的智能家居主要以总线、电力线载波等有线技术为通信方式，这种方式存在着布线难

2、、安装难、扩展难、调试难、易受电网干扰、系统不稳定等问题，这些问题不能适应家居设备随意分布、接口不统一的要求，严重影响了家居行业的开展。而这些年来无论是在系统软件和还是硬件的研发上，智能家居技术取得了长足的进展，美国的各大公司如微软、摩托罗拉等相继占领了智能家居研发大军的前列，推出了梦幻之家、居所之门等知名系统【1】。在国内，虽然智能家居起步相对较晚，但由于有其他国家的经验和先例以及国家对该产业投资力度的加大，科研机构和高校经过近十年的深入研究，其技术正逐步走向成熟。1设计方案本系统将采用TI公司的Z-STACK协议栈，以CC2530芯片为核心，构建智能家居无线传感器网络。当系统启动时，光敏传

3、感器和红外传感器同时运作，将检测得到的光照度和人员信息后以电信号形式发送给采样节点。当采样节点接收到信号后，通过ZigBee无线网络将信息传到协调器，协调器接收到相应节点发送的数据，然后通过串口发送给上位机串口助手【2】。如果想开某个房间的灯，通过串口发送给相应的命令给协调器，协调器解析命令，得到相应灯的无线网络的地址，以单播放的形式发送命令，节点收到命令，根据命令动作。当传感器检测到的信号发生变化时，采样节点可以立刻接收并进行判断，按照上文所述的途径，完成新的指令传输，协调器也能立刻接收命令并解析。根据设置采样节点的状态扫描间隔时间，到达节能的目的，也可以有效防止信号干扰【3】。2硬件设计硬

4、件系统是由基于CC2530的ZigBee无线传输模块和电器控制继电器模块等组成。CC2530是用于ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统SOC解决方案。它结合了业界领先的RF收发器的优良性能，是标准的增强型8051CPU，该芯片有8KBRAM和许多其他强大的功能，外围电路主要有晶振、天线及阻抗匹配电路收发信息的接发器，接口电路和旁路电容和去耦滤波电路等。因此具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能且能以非常低的本钱建立强大的网络节点【4】。电器控制继电器模块是由继电器模块与ZigBee收发节点组成。由于我国市电电压在220V左右，为了实现对局部家电开关的控制，采用继电器模块，并通过ZigBe

5、e无线传输模块的CC2530芯片的IO引脚及其外围驱动电路，实现对继电器模块的吸合与释放，可以控制窗帘、灯光等开关型电器。3软件设计软件开发环境选择IAR，在TI公司ZStack协议栈的根底上，编写了系统的应用程序代码，用VC编写的上位机程序为ZStack提供了丰富的函数调试接口【5】。系统软件主要包括协调器节点程序、路由器节点程序。协调器是第一级节点，负责组建网络，网络组建好后会分配节点ID地址，协调器接收到控制终端发送的命令，发送控制命令到节点就可以实施相应控制。如图2是协调器的工作流程图。以下扩展到第2级、第3级甚至多级.只要在同一网络就可以实施相应控制，协调器接收命令同时将控制命令发送

6、到路由器或者终端节点，如果直接发送命令给路由器，路由器就会执行相应命令，也可以通过路由器发送给终端节点，由终端节点执行相应命令【6】。如图是路由器包含终端节点工作流程图如图3。功能实现：控制终端上位机接收在组建网络时将控制终端加网络，控制终端会自动识别每一节点的ID地址，通过对节点发送命令实现控制。可以对单个灯进行亮度调节，即向单个节点发送控制命令，也可以将局部节点组建一个局域网络存储到控制器中。对这个局域网络发送命令就可以实现局域网内所有节点的灯光控制。4结论本系统以CC2530为核心，以ZigBee构建无线传感网络系统，通过分布在各个房间的传感器采集相关数据，用上位机控制各个房间照明灯的开关与