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摘要：ZigBee无线技术为路灯无线监控系统提供了有利的技术条件，本文结合当今社会对路灯监控管理的要求，提出了基于Zig Bee的路灯智能控制系统的设计方案。
关键词：ZigBee；智能控制；系统应用
引言
随着城市建设规模的不断扩大和科学技术的不断发展，城市路灯照明已经成为城市建设的一项重要内容，对城市路灯系统实时监控是保证系统可靠性和城市安全性的重要手段。因此，需要利用一种Zig Bee的路灯智能控制系统来有效地实现路灯控制的感应控制和远程监控。
1.系统硬件设计
系统总体方案设计是从宏观上对系统结构进行规划和设计，在系统分析的基础上，确定系统总体设计框架和功能模块，对系统可利用的资源进行分配。本论文主要介绍路灯控制系统硬件电路的设计与实现，系统硬件设计主要是实现信息的采集，无线网络建立以及数据的传输。系统总体设计框架如图1 所示。
在整个硬件系统中，主要以CC2530 芯片为核心，通过控制外围设备完成系统功能。其中路灯控制电路的功能是根据Zig Bee 节点电路发送的命令执行对LED 路灯的开关控制；路灯信息采集电路的任务则是采集外界光照强弱信息，将此信息传递给Zig Bee节点供其进行判断；作为核心模块的Zig Bee节点电路除了需要与相关的传感器进行信息交互外重要的是负责在Zig Bee 无线网络中与Zig Bee 协调器进行信息交流；电源电路模块则是为系统提供适宜的电源电压保证相应电路的正常工作。系统整体硬件框图如图2 所示。
根據模块化设计思想，本硬件系统分为以下几个模块：Zig Bee 节点电路模块、电源电路模块、路灯信息采集电路模块以及路灯控制电路模块。
1.1 Zig Bee节点电路模块
Zig Bee 节点电路模块是整个网络的关键部分，路灯控制电路模块和路灯信息采集电路模块都需要该模块的支持才能顺利通信，电路设计的好坏影响通讯的距离和可靠性。CC2530 配合很少的外围元件就可以组成无线通信模块，如图3 所示。
1.2 电源电路模块
Zig Bee 模块的工作电压范围是2V-3.6V，在无线工作时推荐的工作电压为3.3V，因此需要一个电源电路为其提供3.3V 的稳压电源。本设计使用的AM1117-3.3 可以得到固定输出3.3V 电压，用它设计的电源电路可以为CC2530 的正常工作提供良好的电压保证。电路原理如图4 所示。
1.3 路灯信息采集电路模块
由于系统需要采集外界光照强弱信息，本设计使用光敏电阻对光照信息进行采集。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；当入射光强时，电阻值减小；入射光弱时，电阻值增大；无光时，呈现高阻态。因此微处理器可以根据光敏电阻的阻值大小来确定光照的强弱。路灯信息采集电路原理图如图5 所示。
1.4 路灯控制电路模块
路灯控制电路的任务是根据Zig Bee 节点模块的命令控制LED 路灯的开关。路灯控制模块由光耦隔离单元、继电器单元和受控路灯组成。路灯控制电路模块示意图如图6 所示。
当Zig Bee节点发出信号，即CC2530 的发送路灯控制信号CRTL给光耦隔离单元时，光耦隔离单元的输出口就会向继电器发送命令，继电器的电压达到额定值使线圈得电吸附悬铁，继电器的常开常闭端点状态改变，LED 路灯电路导通从而控制路灯的亮灭。
2.系统软件设计
系统软件设计部分是根据系统的功能需求来确定系统的软件设计方案，主要完成Zig Bee 节点基于Zig Bee协议栈的无线通信，包括实现了无线通信网络的组建以及路灯信息在无线网络中各节点之间的传递。具体流程图如图7所示。
控制系统软件开发工具是IAR Embedded Workbench（简称EW）。使用EW 可以生成高效可靠的可执行代码，降低了对芯片内存的要求，不但提高开发效率而且可以节省硬件资源。
3.结束语
综上所述，基于ZigBee技术所形成的智能化路灯控制系统，不仅能够使路灯在城市照明方面更加具有针对性和人性化，更能够实现对于电力资源的高效利用与节约。随着信息技术的不断发展，其必将作为今后路灯控制的一项主流技术而拥有广阔的前景。
参考文献：
[1]基于ZigBee的智能LED路灯控制系统设计[J].赵鸿图，秦涛.科技创新与应用.2016
[2]基于物联网智能控制的节能路灯系统[J].邱法超，陈显平，陈炜斌，等.机械工程与自动化.2016
关键词：ZigBee；智能控制；系统应用
引言
随着城市建设规模的不断扩大和科学技术的不断发展，城市路灯照明已经成为城市建设的一项重要内容，对城市路灯系统实时监控是保证系统可靠性和城市安全性的重要手段。因此，需要利用一种Zig Bee的路灯智能控制系统来有效地实现路灯控制的感应控制和远程监控。
1.系统硬件设计
系统总体方案设计是从宏观上对系统结构进行规划和设计，在系统分析的基础上，确定系统总体设计框架和功能模块，对系统可利用的资源进行分配。本论文主要介绍路灯控制系统硬件电路的设计与实现，系统硬件设计主要是实现信息的采集，无线网络建立以及数据的传输。系统总体设计框架如图1 所示。
在整个硬件系统中，主要以CC2530 芯片为核心，通过控制外围设备完成系统功能。其中路灯控制电路的功能是根据Zig Bee 节点电路发送的命令执行对LED 路灯的开关控制；路灯信息采集电路的任务则是采集外界光照强弱信息，将此信息传递给Zig Bee节点供其进行判断；作为核心模块的Zig Bee节点电路除了需要与相关的传感器进行信息交互外重要的是负责在Zig Bee 无线网络中与Zig Bee 协调器进行信息交流；电源电路模块则是为系统提供适宜的电源电压保证相应电路的正常工作。系统整体硬件框图如图2 所示。
根據模块化设计思想，本硬件系统分为以下几个模块：Zig Bee 节点电路模块、电源电路模块、路灯信息采集电路模块以及路灯控制电路模块。
1.1 Zig Bee节点电路模块
Zig Bee 节点电路模块是整个网络的关键部分，路灯控制电路模块和路灯信息采集电路模块都需要该模块的支持才能顺利通信，电路设计的好坏影响通讯的距离和可靠性。CC2530 配合很少的外围元件就可以组成无线通信模块，如图3 所示。
1.2 电源电路模块
Zig Bee 模块的工作电压范围是2V-3.6V，在无线工作时推荐的工作电压为3.3V，因此需要一个电源电路为其提供3.3V 的稳压电源。本设计使用的AM1117-3.3 可以得到固定输出3.3V 电压，用它设计的电源电路可以为CC2530 的正常工作提供良好的电压保证。电路原理如图4 所示。
1.3 路灯信息采集电路模块
由于系统需要采集外界光照强弱信息，本设计使用光敏电阻对光照信息进行采集。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；当入射光强时，电阻值减小；入射光弱时，电阻值增大；无光时，呈现高阻态。因此微处理器可以根据光敏电阻的阻值大小来确定光照的强弱。路灯信息采集电路原理图如图5 所示。
1.4 路灯控制电路模块
路灯控制电路的任务是根据Zig Bee 节点模块的命令控制LED 路灯的开关。路灯控制模块由光耦隔离单元、继电器单元和受控路灯组成。路灯控制电路模块示意图如图6 所示。
当Zig Bee节点发出信号，即CC2530 的发送路灯控制信号CRTL给光耦隔离单元时，光耦隔离单元的输出口就会向继电器发送命令，继电器的电压达到额定值使线圈得电吸附悬铁，继电器的常开常闭端点状态改变，LED 路灯电路导通从而控制路灯的亮灭。
2.系统软件设计
系统软件设计部分是根据系统的功能需求来确定系统的软件设计方案，主要完成Zig Bee 节点基于Zig Bee协议栈的无线通信，包括实现了无线通信网络的组建以及路灯信息在无线网络中各节点之间的传递。具体流程图如图7所示。
控制系统软件开发工具是IAR Embedded Workbench（简称EW）。使用EW 可以生成高效可靠的可执行代码，降低了对芯片内存的要求，不但提高开发效率而且可以节省硬件资源。
3.结束语
综上所述，基于ZigBee技术所形成的智能化路灯控制系统，不仅能够使路灯在城市照明方面更加具有针对性和人性化，更能够实现对于电力资源的高效利用与节约。随着信息技术的不断发展，其必将作为今后路灯控制的一项主流技术而拥有广阔的前景。
参考文献：
[1]基于ZigBee的智能LED路灯控制系统设计[J].赵鸿图，秦涛.科技创新与应用.2016
[2]基于物联网智能控制的节能路灯系统[J].邱法超，陈显平，陈炜斌，等.机械工程与自动化.2016