[發(fā)明專利]一種基于ZigBee的無線燈光控制方法

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• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110784536A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 盧健;王航英;周嫣然;馬成賢;陳旭;程浩喆
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/70;H04W84/18;H05B47/10
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 燕肇琪

1.一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1，ZigBee組網(wǎng)；

ZigBee的組網(wǎng)過程主要包含：協(xié)調(diào)器硬件搭建、網(wǎng)絡設備初始化、建立一個新網(wǎng)絡；協(xié)調(diào)器是網(wǎng)絡中第一個設備，網(wǎng)絡的建立，初始化，確定網(wǎng)絡的個域標識符和物理信道，給其他節(jié)點分配獨一無二的網(wǎng)絡短地址。

步驟2，控制系統(tǒng)平臺硬件設計；

控制系統(tǒng)平臺中采用主控芯片CC2530負責控制系統(tǒng)平臺或者是路由節(jié)點數(shù)據(jù)的采集、預處理、發(fā)送以及接收相關命令；控制本節(jié)點相關輸出設備、人體紅外傳感器、光敏傳感器、繼電器、照明燈及無線信號接收器；

步驟3，利用步驟1和步驟2所得結構進行燈光控制。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，所述步驟1中協(xié)調(diào)器采用CC2530芯片為主芯片，協(xié)調(diào)器中還包括JTAG接口、電源模塊、串口接口、LED模塊以及按鍵模塊，采用USB接口供電，按鍵模塊控制協(xié)調(diào)器是否允許新網(wǎng)絡加入，當需要在建立好的ZigBee網(wǎng)絡中加入新設備時，需打開網(wǎng)絡允許才能給新加入的設備分配網(wǎng)絡地址。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，所述步驟1中協(xié)調(diào)器進入無線監(jiān)控狀態(tài)后，當有新設備加入時，網(wǎng)絡會分配一個16位的網(wǎng)絡地址，這個地址在網(wǎng)絡中是唯一的，用于設備鑒別和發(fā)送數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，所述步驟1中的16位網(wǎng)絡地址中的父設備地址分配如下：

假設父設備可擁有的最大設備數(shù)為C_m，C_m擁有的最大路由子設備數(shù)為R_m，網(wǎng)絡的最大深度為L_m，則父設備所能分配子區(qū)段地址數(shù)為：

若R_m＝1，C_skip＝1+C_m*(L_m-d-1)；

若R_m不為1，則C_skip＝(1+C_m-R_m-C_m*R_m^(L_m-d-1))/(1-R_m)；子節(jié)點為父設備的第n個子路由器的短地址分配：

A_child＝A_parent+(n-1)*C_skip+1，n＝1

A_child＝A_parent+(n-1)*C_skip，n>1

子節(jié)點為父設備的第n個子控制系統(tǒng)平臺的短地址分配：

A_child＝A_parent+R_m*C_skip+n。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，所述步驟3中的無線燈光控制過程中包括手動控制和自動控制兩種方式；

在手動控制方式中，用戶在PC機的串口助手中輸入指令，該指令以串口通信的方式傳遞給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將信息轉(zhuǎn)化為無線信號傳遞給無線信號收發(fā)器，CC2530主控板依據(jù)得到的信息控制照明燈的開關；

在自動控制方式中，光敏傳感器和人體傳感器檢測周圍環(huán)境信息，當出現(xiàn)有人無光的情況下需要打開照明燈，其余情況下照明燈應處于熄滅的狀態(tài)；現(xiàn)場采集得到的信息會傳遞給CC2530主控板，然后通過無線信號收發(fā)器以無線信號方式傳遞給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器會將信息通過串口通信傳遞給串口助手將現(xiàn)場情況顯示給用戶，同時將控制命令通過無線信號收發(fā)器傳遞給控制系統(tǒng)平臺，用繼電器控制照明燈的開關。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，所述步驟2中人體紅外傳感器為HC-SR501。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種基于ZigBee的無線燈光控制方法，其特征在于，所述步驟2中無線信號接收器為EM250。