毕业答辩-ZigBee智能照明设备控制系统设计.ppt

ZigBee的智能照明设备控制系统设计,答辩人指导教师：,2014年6月,毕业论文答辩,2014.06,智能照明设备控制系统设计,3,绪论,1,物联网相关通信技术的原理,2,智能照明设备控制系统嵌入式软件设计,4,智能照明设备控制系统测试,5,总结与展望,6,毕业论文答辩,目录,问题的提出照明设备一直以来都是我们生活中必不可少的一部分，在现代生活中，照明设备也需要随着自动化科技的发展而一起发展，那我们该如何改进照明设备的自动控制呢？,第一章绪论,2014.06,毕业论文答辩,研究内容,第一章绪论,整个系统的工作过程如下：当用户从主控计算机直接控制照明设备时，主控计算机通过照明设备监控软件将控制消息由串口总线传送给协调器，协调器接收到串口消息后，将消息基于ZigBee技术转发给照明设备终端节点。最终，由照明设备终端节点根据消息，利用嵌入式软件控制实现照明设备的各种控制。,ZigBee的技术特点ZigBee有三个工作频段：全球通用的2.14GHz频段、欧洲盛行的868MHz频段以及美国流行的915MHz频段。三个频段的传输距离一般在10m到75m范围内，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率8。作为低功耗的一种无线通信技术，ZigBee具有很多的特点，主要体现在以下几方面：1）低传输速率，2）低功耗，3）成本低，4）时延短，5）网络容量大，6）安全性高，7）可靠性好。,第二章物联网相关通信技术原理,2014.06,毕业论文答辩,ZigBee应用于家庭网络中的关键问题,集成符合IEEE802.15.4标准的收发器和一个微控制器的芯片，这种集合的芯片，即片上集成系统SOC(SystemOnChip)，是指在单个芯片上集成一个完整的系统，对所有或部分必要的电子电路进行包分组的技术。这个完整的系统主要包括微处理器（CPU）、存储器以及外围电路等。这类芯片将IEEE802.15.4Radio和MCU核封装在芯片内部，在硬件上节约了成本，且更能很好的省略后期的布线工作、降低功耗，增加系统抗干扰能力，提高了系统的可靠性。,第三章智能照明设备控制系统设计,设计基于ZigBee的智能照明设备控制系统的原则：1）安全可靠：照明设备在我们的日常生活中必不可少，这就要求它能够稳定的为我们提供所需2）便捷、易安装、易维护3）人性化：要求系统能够提供人机交互界面，用户可以根据自己的需要选择设备灯光颜色以及明暗度,2014.06,毕业论文答辩,4）经济：照明设备控制系统本来的设计目的之一就是节省能源，从而为人们带来一定的经济效益5）可扩展：当今世界电子技术发展迅速，系统没有可扩展能力将很快被淘汰，也不利于能源再利用，因此系统一定要求可以进行升级扩展,第四章智能照明设备控制系统嵌入式软件设计,软件总体流程设计,通信模块软件流程设计,照明设备控制模块软件流程设计,第五章智能照明设备控制系统测试,照明设备控制系统通过调试、分析、设计与实现完成了整体设计。本章基于硬件平台，对系统的嵌入式软件和服务器端系统监控软件进行了测试，通过系统测试，表明该设计达到了预期的效果。1）系统嵌入式软件测试嵌入式软件测试是在主控计算机、以及Coordinator和几个照明设备控制终端配合下完成，如图所示，主要是通过主控计算机串口发送控制照明设备色彩、亮度以及开关的指令给Coordinator，观察照明设备控制终端是否能够达到目的，多次测试并进行总结。,系统测试硬件基础,2）开关照明设备调节测试从服务器处登录照明设备控制系统并进入主界面，选择远程控制的照明设备多个照明设备，发送关照明设备指令，最终实现效果如下图所示,3）色彩调控测试在主界面下，远程控制的照明设备端口为4B0001E3FEF3，随机发送（R:255，G：0，B:255）;（R:150，G：255，B:70）;（R:0，G：255，B:255）;（R:0，G：0，B:255）四组不同颜色比例的控制命令。最终得到如下效果图：,多照明设备色彩调节效果图,4）亮度调节测试亮度调节选择了绿色照明设备光作为调节对象，同样控制端口为4B0001E3FEF3的照明设备。测试了从低亮度值中等值高亮度值三个不同级别亮度，亮度变化平滑，选取三级别显著值，测试得到如下效果图：,第六章总结与展望,1）总结无线家居智能照明设备控制系统的设计是为了弥补传统照明设备控制的不足，满足人们对灯光效果的需求，同时也是为了实现对家居照明设备的集中统一管理以及远程控制。将各个房间的照明设备根据自己环境的需求变换为不同的色彩，从而给人们提供更好的生活环境；远程控制，可以避免忘记关闭照明设备造成的浪费，也可以夜晚远程控制开关用于防盗等；根据室内当前采光情况适度的调整照明设备的亮度，不仅可以节约能源，更能够保护我们的视力。,2）展望由于我是首次涉及这个研究