本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的智能燈光系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：現(xiàn)如今,參觀展覽已經(jīng)成為現(xiàn)代人的生活方式,各種類型的博物館、產(chǎn)品臨時展覽不斷增多,由于興建速度迅猛,其中對于展陳品的光照研究相對薄弱,致使很多展品陳列在具有破壞性的展光環(huán)境中,沒有將產(chǎn)品藝術(shù)性真實展現(xiàn),并且光污染對參觀者心理及精神層面造成負(fù)面影響,從而造成了物質(zhì)價值和精神價值的雙重流失。針對于此,本文設(shè)計了基于恒照度調(diào)光的智能燈光系統(tǒng),燈具采用LED,并對LED驅(qū)動電源、調(diào)光模塊以及照度傳感器模塊進(jìn)行設(shè)計。在無線信號傳輸方面,本文選用傳輸功耗低、組網(wǎng)能力強(qiáng)的Zig Bee技術(shù),在TI公司Zig Bee Home Automation1.2.2 Profile平臺上,進(jìn)行Zig Bee協(xié)議棧的開發(fā)和調(diào)光算法設(shè)計,產(chǎn)品符合Zig Bee聯(lián)盟公布的Zig Bee3.0規(guī)范,可應(yīng)用于商業(yè)生產(chǎn)。本文主要完成了以下工作:1.基于LED的發(fā)光特性,設(shè)計出了高效率、高可靠性的二次側(cè)反激式拓?fù)銩C\DC恒壓驅(qū)動電源。給出相關(guān)參數(shù)計算推導(dǎo),確定驅(qū)動電源的電路參數(shù)并進(jìn)行仿真、測試;2.確定LED調(diào)光技術(shù),設(shè)計調(diào)光電路;3.掌握Zig Bee協(xié)議棧架構(gòu),選定cc2530MCU、BH1750傳感器芯片,完成系統(tǒng)硬件搭建。4.設(shè)計了專家PID調(diào)光算法,在Z-Stack協(xié)議棧平臺,完成智能燈光系統(tǒng)的代碼開發(fā);5.進(jìn)行可靠性試驗,驗證本系統(tǒng)設(shè)計的可行性。
【關(guān)鍵詞】：LED高效驅(qū)動 智能燈光系統(tǒng) zigbee3.0 恒照度
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM923.34;TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題背景12-14
• 1.1.1 LED照明的國內(nèi)外現(xiàn)狀與背景13
• 1.1.2 智能照明控制系統(tǒng)13-14
• 1.2 課題意義14-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及組織架構(gòu)15-18
• 第二章 高效LED驅(qū)動電源的設(shè)計18-46
• 2.1 設(shè)計概述18-26
• 2.1.1 設(shè)計要求19-20
• 2.1.2 AC/DC驅(qū)動電源的基本結(jié)構(gòu)20-23
• 2.1.3 LED驅(qū)動電源方案23-25
• 2.1.4 驅(qū)動電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇25-26
• 2.2 相關(guān)理論及推導(dǎo)26-37
• 2.2.1 理論推導(dǎo)前提假設(shè)27-28
• 2.2.2 時間參數(shù)推導(dǎo)28-29
• 2.2.3 能量傳輸推導(dǎo)29-32
• 2.2.4 功率因素及總諧波推導(dǎo)32-33
• 2.2.5 變壓器的相關(guān)參數(shù)33-34
• 2.2.6 電路波紋參數(shù)34-35
• 2.2.7 反饋設(shè)計及補(bǔ)償35-37
• 2.3 元件參數(shù)計算及選型37-44
• 2.3.1 電源輸入、輸出參數(shù)38
• 2.3.2 變壓器的設(shè)計38-42
• 2.3.3 電路相關(guān)元器件的設(shè)計42-43
• 2.3.4 反饋線路及補(bǔ)償環(huán)路的設(shè)計43-44
• 2.4 驅(qū)動電源測試44-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第三章 調(diào)光驅(qū)動的設(shè)計46-52
• 3.1 調(diào)光驅(qū)動設(shè)計方案46-48
• 3.1.1 針對LED調(diào)光驅(qū)動的要求46
• 3.1.2 調(diào)光驅(qū)動的技術(shù)方案46-48
• 3.2 實驗電路的設(shè)計48-51
• 3.2.1 調(diào)光電路存在的問題50
• 3.2.2 調(diào)光驅(qū)動改進(jìn)50-51
• 3.3 本章小結(jié)51-52
• 第四章 ZigBee技術(shù)研究52-62
• 4.1 ZigBee技術(shù)概述52-55
• 4.1.1 ZigBee的技術(shù)特點及應(yīng)用范圍52-55
• 4.1.2 ZigBee 3.055
• 4.2 ZigBee協(xié)議棧架構(gòu)55-61
• 4.2.1 ZigBee協(xié)議棧概述56
• 4.2.2 物理層（PHY）規(guī)范56-57
• 4.2.3 介質(zhì)訪問控制層（MAC）規(guī)范57-58
• 4.2.4 網(wǎng)絡(luò)層（NWK）規(guī)范58-59
• 4.2.5 應(yīng)用層（APL）規(guī)范59-60
• 4.2.6 Zigbee協(xié)議棧OSAL規(guī)范60-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 智能燈光系統(tǒng)的硬件搭建62-76
• 5.1 智能燈光系統(tǒng)構(gòu)成概述62-63
• 5.2 可調(diào)光LED驅(qū)動器設(shè)計63-69
• 5.2.1 調(diào)光驅(qū)動中Zigbee芯片的選型63-65
• 5.2.2 供電電源電路65-66
• 5.2.3 LED參數(shù)采樣電路66-67
• 5.2.4 調(diào)光電路67-69
• 5.3 傳感器模塊69-71
• 5.3.1 照度傳感器電路69-70
• 5.3.2 傳感器模塊的電源管理電路70-71
• 5.4 協(xié)調(diào)器模塊設(shè)計71-72
• 5.4.1 串口通信模塊71-72
• 5.5 硬件系統(tǒng)存在的問題72-75
• 5.5.1 電路輸出高頻噪聲過大72-73
• 5.5.2 光照度傳感器讀數(shù)出錯73
• 5.5.3 系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)想73-75
• 5.6 本章小結(jié)75-76
• 第六章 智能燈光系統(tǒng)的軟件平臺搭建76-88
• 6.1 恒照度調(diào)光算法設(shè)計76-82
• 6.1.1 調(diào)光背景76-77
• 6.1.2 照度傳感器模塊的調(diào)光算法77-81
• 6.1.3 協(xié)調(diào)器模塊的算法81-82
• 6.2 協(xié)議棧概述82
• 6.3 協(xié)議棧開發(fā)82-84
• 6.4 HAL層驅(qū)動設(shè)計84-86
• 6.4.1 調(diào)光驅(qū)動模塊84-85
• 6.4.2 傳感器模塊85
• 6.4.3 協(xié)調(diào)器模塊85-86
• 6.5 應(yīng)用層程序設(shè)計86-87
• 6.5.1 各個硬件模塊應(yīng)用層功能設(shè)計86-87
• 6.5.2 應(yīng)用層代碼87
• 6.6 本章小結(jié)87-88
• 第七章 系統(tǒng)測試88-94
• 7.1 不同場所內(nèi)測試88-92
• 7.1.1 模擬展覽館測試88-89
• 7.1.2 辦公室測試89-91
• 7.1.3 室外測試91
• 7.1.4 暗室測試91-92
• 7.2 系統(tǒng)存在的問題92-93
• 7.3 本章小結(jié)93-94
• 工作總結(jié)94-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 致謝100-102
• 附錄一 ZigBee協(xié)議棧應(yīng)用層程序102-118

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本文編號：880407