智能路灯控制系统

一、课题综述及研究意义

在当下本文国的城市的发展水平随着时间的推移慢慢的初步提高，全国范围来看规模不断壮大。当然现在全球都面临着一个问题，就是资源的短缺问题，那么如何节约资源，提高改善对路灯系统的管理水平，是现在迫在眉睫的问题。随着时间的推移，传统路灯的弊端日益突出，比如智能化低，通信的质量稳定力差，路面的亮度照射不均匀等诸多问题一一暴露出来。从那时开始，国内许多城市和机构组织开始进行研究，到目前为止取得了一些成果。在二十世纪九十年代左右的时候上海市自己的科研组织成功研制出适合自己城市的路灯照明监控系统，并在实际使用中获得成功。这个系统是一个由计算机组成的系统，它覆盖了全市，具有相应的一些遥感功能。当时是用来对上海市重要的道路路灯的一个监测和控制，通讯是以无线为主，有线为辅的结合方式。当时北、广州、大连等城市都有各自的路灯监控系统比如有采用编程很据日落来控制的系统，有采用RDD-3000城市照明集中控制的，可以根据经纬度自动控制，并且可以报错，还有采用光控和时控技术进行对路灯亮度的控制。

本课题研究的内容是有关对路灯的现在化只能控制。这些年以来，因为无线技术发展的很快，所以很多人都想用这个技术来对路灯照明系统进行控制和监测，并且可以把无线传感技术和现在的LED灯照明技术相结合起来，从而实现真正的智能照明变得更有效率和灵活。然后ZigBee技术所需要的材料成本低，有着比较高的可靠性，还有主要是它体积小，本文相信在以后在路灯监控中会有着十分广阔的市场价值。现在越来越多种类的ZigBee芯片的推出，这项技术已经被广泛应用于生活中的各个方面，比如医疗检测，环境监控等。

二、课题拟采取的研究方法和技术路线

本文主要是对当前的一些主流路灯进行系统的控制的研究和分析，其中包含了对路灯亮灭的控制和路灯运行状态时候的设计。采用CC2430芯片进行设计。并且在分析了原有传统的路灯控制系统的落后技术管理和对能源的浪费严重的情况下，进行一次新的方式的开发与研究。打算设计出一套基于ZigBee网络的路灯监控系统。预期这套系统可以对控制路灯的照明亮度和时间，随时监测路灯的运行状态，并且还能一段时间左右返回运行参数。通过这样的灵活管理和自动化控制在达到正常需求的使用条件下做到可以节约电能，减少资源的浪费。

三、主要参考文献

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二、毕业设计（论文）工作实施计划

（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果

理论分析：

本文关于硬件方面的设计主要包括了，供电模块的设计，电压转换的设计，传感器模块的设计，对于电压电流和光照的信息采集作用。其中传感器模块的设计当中包含了对路灯工作时候的电压电流的检测和对工作环境的监测比如光照亮度的监测，从而进行实时调整。

目的就是把硬件设计的模块之间组成无线网络进行数据信息的通信。还是为了让系统中的协调器和终端之间也能实现实时通信，让控制和关系更加高效。

本章的系统软件部分的设计均是以CC2430芯片为基础的。这个部分包含了两个方面，其一是ZigBee协议栈和ZigBee节点两个部分组成。在ZigBee的协议栈中的Z-Stack主要功能是对路灯信息状态的检测采样和信息的处理，同样可以实现了节点之间的无线网络通讯。

对于这次的系统软件设计可以分为几个部分，分别是对ZigBee软件开发平台的介绍，ZigBee协议栈简介，ZigBee协议栈的系统软件设计，ZigBee协调节点软件设计这几个方面。

系统的主要流程图如图4-1为系统的总流程图。流程是这样的，给系统进行供电后，首先就是对系统以及所有串口和模块的初始化,以便启动后直接投入使用。之后就是进入了系统的循环阶段，通过数据的采集，分析处理收到的电压、电流和光照信号判断是否要点亮路灯，若不用进入下一步，按照系统的时间表判断是否需要点亮路灯，如果都不需要则通过CC2430继续采集完数据信息后返回初始，进行一定周期的循环。

（二）毕业设计（论文）工作进度与安排www.eeelW.Com

起讫日期工作内容和要求备注

3月14日-3月22日熟悉毕业设计内容和要求，收集相关资料。

3月23日-3月26日提出设计方案与研究重点。

3月27日-4月2日学习单片机应用技术、无线传输技术和光照传感器的相关知识。

4月3日-4月9日完成课题总体设计。

4月10日-4月16日系统硬件设计，设计硬件传感器部分电路原理图。

4月17日-4月23日系统硬件设计，完成节点电路图。

4月24日-4月30日系统软件设计，完成软件流程图设计。

5月1日-5月10日论文的整体框架确定，开始写作。

5月11日-5月26日撰写论文。