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[摘要]本文介绍一种无线Zigbee技术在喷泉水底灯控制中的应用，借助单片机将DMX512协议转换成ZIGBEE无线信号，将整个水池的水底灯组成一个简单的无线网络，实现分布式结构，集中式控制，系统运行以来稳定，控制成本低廉，施工简单。
[关键词]Zigbee：DMX512：水底灯：单片机
中图分类号：TD77；TD655.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0183-01
1 引言
喷泉水底灯在大型广场喷泉，大型剧场喷泉中起到举足轻重的作用，传统的水底灯用DMX512协议EIA-485总线式控制和DMX512协议独立式PWM信号控制，前者成本低，布线相对较简单，但是系统可靠性低，如果其中一个灯有问题将影响整个总线，以至于在该条总线下的灯都无法正常工作，不易维护。后者系统可靠性高，维护简单，但是线材成本高，布线施工麻烦，施工周期长。鉴于这两种方案都不是理想方案，笔者提出一种基于ZIGBEE无线技术控制的水底灯。
2 协议介绍
2.1 Zigbee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。
ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中设备的可分为协调器（Coordinator）、路由器节点（Router）、终端节点（EndDevice）等三种角色。
2.2 DMX512协议简介
DMX512协议最先是由USITT（美国剧院技术协会）发展成为从控制台用标准数字接口控制调光器的方式，DMX512是围绕工业标准EIA-485（RS485）接口设计的。
3 系统组成
3.1 系统的组成
DMX512数据发送基于一种8位异步串行协议，带一个开始位（低电平）和两个停止位（高电平），没有奇偶校验。因此一个资料帧有11位元。由于每一位的宽度是4祍，所以发送一个帧需要44祍的时间。如果线路要发送一个连续的数据流，则会产生250000b/s的资料率，或称250k波特。
将单片机的串口配置成11位工作模式，波特率配置成250K，利用单片机的标准串口就能轻松的解码DMX512数据协议包，还原也可以用同样的方式进行还原。
3.3 Zigbee实现
ZigBee作为一种个人网络的短程无线通信协议，已经日益为大家所熟知，它最大的特点就是低功耗、可组网，特别是带有路由的可组网功能，理论上可以使ZigBee覆盖的通讯面积无限扩展。
市场上的ZigBee射频收发“芯片”实际上只是一个符合物理层标准的芯片，它只负责调制解调无线通讯信号，所以必须结合单片机才能完成对数据的接收发送和协议的实现。而单芯片也只是把射频部分和单片机部分集成在了一起，不需要额外的一个单片机，它的好处是节约成本，简化设计电路，但这种单芯片也并没有包含ZigBee协议在里面。
这两种情况都需要用户根据单片机的结构和寄存器的设置并参照物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议自己去开发所有的软件部分。这个工程量对于做实际应用的用户来讲是很大的，开发周期以及测试周期都是非常之长的，更由于是无线通讯产品，它的产品质量也不是很容易得到保障的。为了缩短开发周期，降低开发风险，经过市场调研，笔者这里采用深圳某公司以TI公司的CC2530为核心的ZigBee模块DRF1605H。
该模块的主要特点有：
4 总结
实际证明使用Zigbee技术控制的喷泉水底灯性能稳定，可靠，一般的大型喷泉都能满足需求，控制成本低廉，施工布线简单，大大的缩短了施工周期，提高效率，有效的解决了传统布线方式存在的弊端，查找问题容易，维护成本降低，使用该技术控制的喷泉水底灯已经在某剧场使用，成功参与多次大型演出，经受住考验。
参考文献
[1] （美）麦肯锡（mackenizie， i.s.）著，方承志，等.8051微控制器教程[M]. 3.清华大学出版社，2005.
[2] 无线龙.ZigBee无线网络原理[M].第1版.冶金工业，2011.
[3] 漆鹏振，任大伟.基于Zigbee无线网络智能家居控制系统的实现[J].科技致富向导，2012（12）.
[4] 薛健.园林与景观设计资料集[M].1.水利水电出版社，2008.
[5] 王思韬.基于Zigbee的校园路灯控制系统[J].计算机光盘软件与应用， 2012（14）.
[关键词]Zigbee：DMX512：水底灯：单片机
中图分类号：TD77；TD655.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0183-01
1 引言
喷泉水底灯在大型广场喷泉，大型剧场喷泉中起到举足轻重的作用，传统的水底灯用DMX512协议EIA-485总线式控制和DMX512协议独立式PWM信号控制，前者成本低，布线相对较简单，但是系统可靠性低，如果其中一个灯有问题将影响整个总线，以至于在该条总线下的灯都无法正常工作，不易维护。后者系统可靠性高，维护简单，但是线材成本高，布线施工麻烦，施工周期长。鉴于这两种方案都不是理想方案，笔者提出一种基于ZIGBEE无线技术控制的水底灯。
2 协议介绍
2.1 Zigbee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。
ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中设备的可分为协调器（Coordinator）、路由器节点（Router）、终端节点（EndDevice）等三种角色。
2.2 DMX512协议简介
DMX512协议最先是由USITT（美国剧院技术协会）发展成为从控制台用标准数字接口控制调光器的方式，DMX512是围绕工业标准EIA-485（RS485）接口设计的。
3 系统组成
3.1 系统的组成
DMX512数据发送基于一种8位异步串行协议，带一个开始位（低电平）和两个停止位（高电平），没有奇偶校验。因此一个资料帧有11位元。由于每一位的宽度是4祍，所以发送一个帧需要44祍的时间。如果线路要发送一个连续的数据流，则会产生250000b/s的资料率，或称250k波特。
将单片机的串口配置成11位工作模式，波特率配置成250K，利用单片机的标准串口就能轻松的解码DMX512数据协议包，还原也可以用同样的方式进行还原。
3.3 Zigbee实现
ZigBee作为一种个人网络的短程无线通信协议，已经日益为大家所熟知，它最大的特点就是低功耗、可组网，特别是带有路由的可组网功能，理论上可以使ZigBee覆盖的通讯面积无限扩展。
市场上的ZigBee射频收发“芯片”实际上只是一个符合物理层标准的芯片，它只负责调制解调无线通讯信号，所以必须结合单片机才能完成对数据的接收发送和协议的实现。而单芯片也只是把射频部分和单片机部分集成在了一起，不需要额外的一个单片机，它的好处是节约成本，简化设计电路，但这种单芯片也并没有包含ZigBee协议在里面。
这两种情况都需要用户根据单片机的结构和寄存器的设置并参照物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议自己去开发所有的软件部分。这个工程量对于做实际应用的用户来讲是很大的，开发周期以及测试周期都是非常之长的，更由于是无线通讯产品，它的产品质量也不是很容易得到保障的。为了缩短开发周期，降低开发风险，经过市场调研，笔者这里采用深圳某公司以TI公司的CC2530为核心的ZigBee模块DRF1605H。
该模块的主要特点有：
4 总结
实际证明使用Zigbee技术控制的喷泉水底灯性能稳定，可靠，一般的大型喷泉都能满足需求，控制成本低廉，施工布线简单，大大的缩短了施工周期，提高效率，有效的解决了传统布线方式存在的弊端，查找问题容易，维护成本降低，使用该技术控制的喷泉水底灯已经在某剧场使用，成功参与多次大型演出，经受住考验。
参考文献
[1] （美）麦肯锡（mackenizie， i.s.）著，方承志，等.8051微控制器教程[M]. 3.清华大学出版社，2005.
[2] 无线龙.ZigBee无线网络原理[M].第1版.冶金工业，2011.
[3] 漆鹏振，任大伟.基于Zigbee无线网络智能家居控制系统的实现[J].科技致富向导，2012（12）.
[4] 薛健.园林与景观设计资料集[M].1.水利水电出版社，2008.
[5] 王思韬.基于Zigbee的校园路灯控制系统[J].计算机光盘软件与应用， 2012（14）.