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基于物联网智能灯光控制系统的设计与实现声明本人郑重声明：所呈交的论文(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学本学位论文属于学位论文作者签名(手写)：指导老师签名(手写)：江西科技学院本科生毕业论文(设计)摘要江西科技学院本科生毕业论文(设计)AbstractNowadays,theconceptofenvironmentalprotectionisdeeplyrootedintheheartsofthepeople,andenergyconservationandemissionreductionhavebecometheconsensusofthewholesociety.Lightingtoolsareanindispensablepartofpeople'slives.Itisimportanttorealizegreenlightingtoreduceenergyconsumptionandbuildaconservation-orientedsociety.Asagreenlightsource,LEDhastheadvantagesoflowenergyconsumption,smallsizeandlonglife,andisanideallightsourceforillumination.TheintelligentlightingtechnologythatcombinesLED-basedlightingtechnologywithwirelesscontroltechnologyisthekeytorealizethe“networking,intelligentizationandstandardization”oflightingcontrolsystem.Inwirelesscommunicationtechnology,ZigBeetechnologyhasawiderangeofapplicationsinlifeduetoitslowpowerconsumption,lowcost,largenetworkcapacity,andself-organizingnetwork.ItcandistributedevicescontainingZigBeenodesinthehomethroughZigBeenetwork.connectthem.Atthesametime,combinedwithWifitechnology,ithasthecharacteristicsofhighspeedanddirectnetworking.Itcanconnectthelightingsystemwiththehomeexternalnetworktorealizethecontroloftheintelligentlightingsystembyvariousintelligentcontrolterminals.ThispaperdesignsasoftwarebasedontheintelligentlightingcontrolsystemoftheInternetofThings,throughtherelevantliterature,fromthesensormodule,circuitandotherlinkstothehardwaredesignofthesystem,andthroughthesoftwaredevelopmentenvironment,sensorcontrolandothersoftwarelinkstothesystemsoftwareDesign,andfinallydesignedanintelligentlightingcontrolsystembasedontheInternetofThings,andusedtheJAVAlanguagetotestthesystemsoftware.Throughthedesignofthisintelligentlightingcontrolsystem,Ihopetoprovideareferencefortheintelligentfielddesign.ofThingsintelligentlightingcontrolsystem江西科技学院本科生毕业论文(设计) 3.2.1微处理器模块 6 3.2.3晶振电路 93.2.4电源模块 93.2.5复位电路模块 10 3.3.2气体传感器模块 11 4.3.2寻网与入网程序 20 4.4.3红外传感器模块 23 1江西科技学院本科生毕业论文(设计)、低速率，小数据等应用领域优势明显，而且ZigBee体积小，成本低，控制系id求智能控制方法却没有考虑灯光系统的本质，忽略了灯光效果。它保证了灯光质量的提高和节能降耗的落实，成为智慧城市的重要组成部分。如今，2江西科技学院本科生毕业论文(设计)zigbee光质量高的主要内容3江西科技学院本科生毕业论文(设计)第2章物联网的相关理论及关键技术2.1物联网的定义端越来越广阔。2.2物联网的体系结构4江西科技学院本科生毕业论文(设计)物联网的核心技术5江西科技学院本科生毕业论文(设计)6江西科技学院本科生毕业论文(设计)第3章基于物联网智能灯光控制系统硬件设计3.1传感器技术3.2传感器网络的设计微处理器模块CC2530芯片具有性价比高、安全可靠、功耗低等一些特点，所以它是理想型的(2)串口通讯：具有USB转串口功能的RS232通信接口，方便数据的传(3)功能按键：自带一个复位键和两个普通按键，在无线网络的组网过程(4)传感器接口：支持多种传感器即插即用，不需要拔插短路帽，满足快不同环境参数的需求。OLED7江西科技学院本科生毕业论文(设计)JTAG，可通过SmartRF04EB仿真器相接，在图3.1CC2530功能框图8江西科技学院本科生毕业论文(设计)图3.2CC2530模块电路原理图图3.3CC2530实物图3.2.2RF模块9江西科技学院本科生毕业论文(设计)图3.4CC2530芯片应用电路Hz江西科技学院本科生毕业论文(设计).4电源模块图3.5电源模块电路原理图3.2.5复位电路模块复位电路通常用来将电路设置回到初始状，而保证系统能够稳定可靠的工作。图3.6是复位电路的原理图，其所需电压V士5%，当VCC不在此电信号输入端的引脚是Reset引脚。本模块采用的是最为简单方便的手动按钮复位方1江西科技学院本科生毕业论文(设计)图3.6复位电路原理图3.3终端节点外围模块的设计.1光照强度检测模块图3.7光照模块实物图与硬件设计框图光敏电阻主要工作原理是将光值转换成电值完成光的测根量据。光照强度的阻的灵敏度。当感应到光照时，电阻内部产生电子，此时电路中的电流就会产生变化。光敏电阻模块特色如下:(1)该光敏电阻灵敏性好。(2)搭载可调电位器便能调节光线亮度。(3)工作电压在3.3V-5V。(4)信号干净，波形好，驱动能力强。(5)输出形式是数字开关量输和t。3.3.2气体传感器模块江西科技学院本科生毕业论文(设计)3.8所示。该模块主要作用就是为了收集环境中烟雾跟有毒气体的情况。然后将图3.8气体模块实物图与硬件设计框图气体模块的特点如下:(1)具有信号输出指示。(2)拟量输出和TTL电平输出。(3)对液化气，天然气等识别性好。(4)缺点是受温湿度影响。人体红外感应模块本次实验用到的是HC-SR501型号的人体红外传感器，终端设计模块由江西科技学院本科生毕业论文(设计)图3.9人体红外感应模块实物图与硬件设计框图工作原理是探测人体辐射，而且是波长为10UM的。人体红外感应模块特(1)以探测人体辐射为目标的，尤其是波长为10UM左右。(2)在它的辐射照面通常覆盖特殊的光片，避免受到环境干扰。(3)价格低，功耗小，没有辐射危害。(4)缺点是易受到光源和热源的干扰。3.4智能网关设计MZigBee通过网关将这现智能照明的远程控制。器网络中有一些环境监测传感器、继电器和报警器等模块，它们之间通过串口江西科技学院本科生毕业论文(设计)江西科技学院本科生毕业论文(设计)第4章基于物联网智能灯光控制系统软件设计4.1软件开发环境为了使所设计的系统能够最优化，本设计采用IAREmbeddedWorkbench集图4.1IAR软件开发界面因为CC2530是一个带有增强型8051内核的微处理器，所以将IAREmbeddedWorkbenchfor8051作为CC2530的软件开发环境，同时结合SmartRF04E真器驱动程序使用。图4.2是SmartRF04EB仿真器软件图。江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.2SmartRF04EB仿真器软件图CZStacka具有监控功能；NWK层是网络层目录，存有许多网络层的函数库和参数文件。Security是安全层目录，存放了加密函数等处理函数；Services是地址处理函数江西科技学院本科生毕业论文(设计)d层(a)(b)(c)(d)图4.3Z-Stack文件目录osal_start_system()函数，进入OSAL任务江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.4Z-Stack工作流程图ZStack分初始化程序如下:mainvoid{lintdisableINTSLLHAL一BOARD_INIT()；zmain_vdd_check()；InitBoard(OB_COLD)；等HalDriverInit()；osal_nv_init(NULL)；ZMacInit()；层zmain_ext_addr()；//关闭所有中断//初始化系统//检查芯片电压是否正常//初始化芯片各硬件模块//初始化MAC//初始化非易失变量江西科技学院本科生毕业论文(设计)NONWK#endifzmain_devinfoU；#endifrn4.3智能灯光控制系统软件设计//初始化操作系统//使能全部中断//最终板载初始化//显示设备信息ZigBee协IAR中，可以顺畅通信。:江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.5终端节点工作流程图扫描信道并寻找检测是否有稳定可靠的协调器节点网有，则请求加入此网络，图4.6显示的是传感器节点与协调器节点的通信传输过程。图4.6协调器网络接纳传感器节点的交会过程4.3.1CC2530模块BasicRF初始化不在协议栈使用，所以它是确保终端节点能够无线传输信息的前提。为了证明CCbasicRfCfgt，对数typedefstxuct{dr江西科技学院本科生毕业论文(设计)aclcRequest#ifdefSECURITY_CCM密uint8*securityKey；securityNonce#endif//确认请求//是否加密，预定义里取消加3.2寻网与入网程序#ifdefLRWPANROUTER//RFD(终端)节点Network//加入寻找到的一个网络While(apsBusy()){apsFSM()；}络{eak}{merowDeltamytimerTICKSIooo//等待加入网络//成功加入网//LED灯亮//加入网络失败2江西科技学院本科生毕业论文(设计)}//等待两秒return0#endif3CC2530子模块软件设计图4.7CC2530工作流程图4.4无线传感器网络程序设计4.4.1光照强度传感器模块voidmain()江西科技学院本科生毕业论文(设计){InitCLK()；源POSEL_&=0x7f;化ile{tr}}//设置系统时钟//串口初始化//IO口初始//输出提示信息图4.8温度采集流程图4.4.2MQ-2气体传感器模块江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.9烟雾传感器数据采集流程图4.4.3红外传感器模块器数据采集的流程图:江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.10红外传感器数据采集流程图江西科技学院本科生毕业论文(设计)第5章基于物联网智能灯光控制系统运行测试Java语言进行测试，本文使用的JDK版本如图4.1JDK版本安装好JDK后还需要在Windows平台上进行Java环境的搭建，过程如下:(1)变量名:CLASSPATH(2)变量名:JAVA_HOMEilesJavajdk(3)变量名:PATH图4.2高级系统设置其设置结果如图4.3所示，设置结束后JAVA编程环境就搭建成功了。江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.3环境变量设置结果are图4.4InstallNewSoftware界面图然后单击该界面中的Add按钮在弹出的界面框图中将复制clipse文件夹江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.5加入ADT开eclipse进入菜单中的”Windows”_>"Preferences"，在弹出的界面的左边选择ws图4.6android-sdk-windows加载界面图图4.7android模拟器参数江西科技学院本科生毕业论文(设计)图4.8Android模拟器管理器图4.9Android模拟器界面图eclipseAndroid程序了，本文所建的工程目录图4.10本文APP结构目录图江西科技学院本科生毕业论文(设计)江西科技学院本科生毕业论文(设计)参考文献[1]荀艳丽,焦库,张秦菲.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现[J].现代o[2]张野,王翔,李陈红,etal.基于物联网的教室灯光节能控制系统[J].电子世界,现[J].中国建材科技,2018.[4]高小明.对基于ZigBee物联网智慧家居系统的设计与实现探讨[J].科技风,2018.[5]刘敏层,张峰.基于STM32的智能照明监控系统的设计与实现[J].自动化仪表,2018,39(7).[6]朱明明,赵亮,张琼英,etal.一种基于物联网的楼宇监控和管理系统[J].电子8.[7]张玉杰,张海涛,刘丽.城市景观照明控制系统的设计与实现[J].物8.[8]刘睿琼,张文丽.灯光自动控制系统的设计及实现[J].电子设计工程,2018,eeJ]樊建强,赵晓艳,刘攀.基于PLC的校园照明智能控制系统的设计[J].数字J2018.[13]戴明.一种智能无线路灯控制系统的设计[J].湖南邮电职业技术学院学报,]毛海明.基于无线传感器网络的移动智能照明控制系统设计与实现[D].杭州.江西科技学院本科生毕业论文(设计)Android线控制系统的设计与实现[D].电子科技D