无线LED照明系统设计-演示文稿

无线LED照明系统设计,系统简介,无线LED照明系统设计一个智能控制系统，基由AVR单片机芯片的控制，可通过自动或手动操控模式来达到预期的显示效果，加上经由Zigbee协议下的无线操控，其在小区域内低成本、低功耗电路照明控制方便可靠稳定性强，节能环保并且不依赖现有的通信网络和电力网络，可广泛使用于生活照明和商用照明，即将跨入物联网时代的今天在工业控制、家庭智能化、无线传感器网络等领域都有广泛的应用前景。,ZigBee技术简介,ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。长期以来，低价位、低速率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙的出现，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。,系统元器件组成：,单片机是整个系统的控制中枢，指挥其他器件的协调工作，从而完成特定的功能，硬件上采用模块化设计，每一个模块只实现一部分特定功能，之后再将个模块搭接在一起，以降低系统设计的复杂性。本系统主要由AVR开发板、8个LED构成的灯组、数码管显示器、8x8 LED点阵、USB-ISP下载器、ATmega16芯片、无线315发射接收器、P9串口线、Zigbee节点等元器件组成。,硬件系统框架图简介：,实际开发板布局：,实际开发板中A区主要包括ZigBee通信模块，B区主要包括LED灯组和数码管，C区主要有8*8 LED点阵，D区主要有总线上各接线柱的选择，E区主要是单片机的芯片ATmega16，F区含一些无限315用到的接线柱，G区主要是电源相关的接口，H区有开发板上的控制小键盘，H区包含无限315的接收发射器，可通过指示灯查看信号接收情况。,单片机芯片引脚图：,ATmega16 有如下特点:16K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，512字节EEPROM，1K字节SRAM，32 个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C),片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFP 封装)的ADC ，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。,LED灯组部分,LED是发光二极管英文Light Emitting Diode的缩写格式，LED器件种类繁多，早期的LED产品是单个发光管，随着数字化设备的出现，LED数码管和字符管得到了广泛的应用，LED点阵等显示器件的出现，适应了信息化社会发展的需要，成为了大众传媒的重要工具。LED发光灯按类型可以分为单色发光灯、双色灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等，本设计使用单色红光LED灯组。,8*8 LED点阵,8*8 LED点阵的核心部件仍然是发光半导体芯片。一个8*8的点阵是由64个发光二极管按一个规律组成的如图所示的发光二极管，行接低电平，列接高电平，发光二极管导通发光。,ZigBee通信串口电路,如图3-2-4 Zigbee协议下的通信控制模块可经由图中左侧串口直接与电脑相连进行数据传输，也可在完成串口调试后经由上方加装了DTK无线通信天线后的Zigbee模块节点实现无线通信。在通信时图3-2-4中的红方框所标注的R_232和T_232接线柱需同时短接。,无线315控制部分,无线315通信控制模块由图3-2-4中的无线315接收器和一个小遥控发射器组成。其快捷、方便的操作方式成为无线LED控制系统的设计中不可或缺的部分，由于其发信器只有4个按键无法满足设计好的LED照明系统的完整功能显示所以用作LED电路系统编程时的部分电路驱动控制调试使用。,程序开发界面,系统程序的开发主要通过在AVR Studio程序中进行编程与调试利用其编译生成的.HEX文件直接烧入开发板芯片中，完成对各部分电路的控制。,程序的烧写,装入对应的Hex文件。对于程序稳定性高或者常编写的程序，可不选择“校验FL