基于Zigbee的智能灯光控制系统设计毕业设计论文
基于ZigBee技术的智能照明控制系统设计
基于ZigBee技术的智能照明控制系统设计摘要：为了实现智能照明控制，本文提出了一种基于ZigBee技术的智能照明控制系统设计方案。
该系统采用无线传输方式，能够实现智能化照明控制、亮度调节、时间控制等功能，在提高照明质量的同时也达到了节能、智能、环保的目的。
论文首先介绍了照明控制系统的现状以及ZigBee技术的特点，然后对系统的硬件和软件设计进行了详细介绍。
最后，通过实验验证了该系统的可行性，并对其进行了评价和总结。
关键词：智能照明控制；ZigBee技术；亮度调节；时间控制；节能。
正文：一、研究背景与现状随着社会的发展，人们对照明环境的要求也越来越高，不仅要保证照明质量，还要达到节能、智能、环保的要求。
因此，照明控制技术成为了当前照明领域的研究热点。
目前市场上已经出现了一些基于传统有线照明控制系统改进的智能化照明控制系统，但由于其存在布线麻烦、安装成本高、可扩展性差等问题，无法满足人们对照明控制的需要。
而ZigBee技术作为无线传输的一种，能够支持多种照明设备的互联互通，因此成为了照明控制技术中的“明灯”。
二、ZigBee技术的特点ZigBee技术是一种采用无线方式进行通信的低速、低功耗、低成本的短距离设备网络技术，又称为无线传感器网络。
以下是ZigBee技术的主要特点：1.低功耗ZigBee技术采用了短数据帧、低发射功率等技术手段，能够大幅度降低设备功耗，从而延长设备的使用寿命。
2.多层网络结构ZigBee技术对每个设备进行地址分配，从而组成一个层级结构的网络。
设备之间可以通过多跳传输方式实现数据传输，从而提高了网络的可靠性和覆盖范围。
3.数据安全ZigBee技术采用AES-128位加密方式对数据进行加密，保障了数据的安全性。
4.小型化ZigBee技术的设备小巧轻便，比如说基于ZigBee技术的芯片集成了处理器、无线传输模块、存储器和I/O接口等多种功能，具有相当高的集成度。
三、系统设计本文设计的基于ZigBee技术的智能照明控制系统，主要由以下几部分组成：单片机控制模块、ZigBee模块、光照传感器模块、人感传感器模块、继电器模块及LED灯具模块等。
智能灯光控制器设计论文
智能灯光控制器设计论文一、引言现代社会对于照明设备的需求越来越高，人们对于灯光效果和亮度都有着不同的要求。
传统的灯光控制方式存在着操作繁琐、耗能过大和不够智能化等问题。
因此，设计一种智能灯光控制器，具备方便操作、节能环保和智能化控制的优势，成为了当下最重要的课题之一二、设计目标1.实现多种灯光效果的调节，包括亮度、色温和灯光模式等。
2.提供更便捷的操作方式，例如远程控制和手机APP控制。
3.监控灯光状况，包括故障检测和能源消耗等数据的获取和显示。
4.实现自动化的控制策略，根据光线条件和场景需求等智能调节照明效果。
三、系统设计1.硬件设计：(1)传感器模块：包括光线传感器、温度传感器和人体感应传感器等，用于获取环境信息。
(2)控制模块：通过微处理器实现对灯光的控制和调节，包括亮度、色温和灯光模式等。
(3)通信模块：包括无线模块和有线模块，用于与其他设备进行通信和数据传输。
(4)电源模块：提供电力供应给整个系统，可以选择使用节能型电源和太阳能电池等。
2.软件设计：(1)控制算法：根据传感器获取的数据，通过控制算法实现对灯光的智能调节。
(2)用户界面：设计一个直观、简洁的用户界面，使用户可以方便地操作和控制灯光。
(3)数据处理：对传感器获取的数据进行处理和分析，提取有用信息用于同时提供实时反馈和长期统计。
四、系统功能1.多种灯光效果调节：通过控制模块，实现对灯光的亮度、色温和灯光模式等的调节。
2.操作便捷性：通过远程控制和手机APP控制，使用户可以随时随地轻松操控灯光。
3.灯光状态监测：实时监测灯光工作状态，包括故障检测和能源消耗等数据的获取和显示。
4.智能化控制策略：通过控制算法实现对光线条件和场景需求等进行智能调节照明效果。
五、实验与结果本设计制作了一款智能灯光控制器，并进行了实验验证。
实验结果表明，该控制器能够提供多种灯光效果，并具备操作简易、节能环保和智能化控制等优势。
通过远程控制和手机APP控制，用户可以随时随地轻松操控灯光效果。
基于zigbee的灯光控制系统本科毕业设计
本科毕业设计(论文）智能灯光控制系统学院名称专业名称学生姓名学号指导教师智能灯光控制系统摘要：近年来，物联网成为全球关注的热点领域，作为物联网中的一种重要应用，智能家居的概念也逐步被大家接受，智能家居涉及的内容包括家庭安防、家电控制、开关照明控制、信息服务等，其中开关照明控制系统主要是通过远程遥控的方式对设备进行开关控制。
本系统构建了一套基于物联网技术的智能家居控制系统平台，并就此智能家居系统平台以上位机对家庭中的电灯进行控制实验。
本设计运用VB、服务器(PC机)、ZigBee射频通信协议、可控硅控制电路等技术，实现了以上位机为控制端，以ZigBee 无线网络为传输桥梁，以CC2530板作为家庭控制中心。
本系统通过串口将上位机与ZigBee网络中的协调器连接起来，上位机采集用户操作信息，并通过串口将数据发送到协调器，协调器收到数据后通过无线发送方式将数据发送到终端节点，并根据数据控制电灯电路。
本系统基本实现了远程控制家用电器工作状态，并提供了人性化界面操作，具有较强的实用性和可靠性。
关键字：物联网; 智能家居; ZigBeeIntelligent Lighting Control SystemAbstract: In recent years, the Internet of things becomes a hotspot in the field of global concern, as an important application of the Internet of things in the concept of intelligent home furnishing, also gradually accepted, intelligent home furnishing includes home security, home appliance control, lighting control switch, information services, [1], lighting control system which is mainly on the switching equipment switch is controlled by the remote control mode.The system construction of the intelligent home furnishing control system platform based on Internet of things technology, and intelligent home furnishing this system platform above machine in the family of electric control experiment. The design using VB, server (PC), ZigBee RF communication protocol, a controlled silicon control circuit technology, the realization of the above machine as the control terminal, ZigBee wireless network as the transmission bridge, using CC2530 board as the home control center. The system connects the coordinator between host computer and ZigBee network through the serial port, computer collects user operation information, and sends the data to the coordinator through the serial port, the coordinator receives data through wireless transmission mode to send data to the terminal node, and according to the data control electric circuit.This system realizes the working state of remote control of household appliances, and provides a user-friendly interface, has strong practicality and reliabilityKey word：internet of things, Intelligent home furnishing, ZigBee目录第1章绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.1.1智能家居发展与现状 (1)1.1.2物联网发展趋势 (2)1.1.3智能家居和物联网的关系 (3)1.2项目需求分析 (4)1.2.1社会效应需求分析 (4)1.2.2 系统硬件需求分析 (4)1.2.3 系统软件需求分析 (5)1.3设计主要工作 (5)第2章系统总体设计方案 (6)2.1系统总体设计 (6)2.2系统各部分关键技术 (6)2.2.1上位机 (6)2.2.2 ZigBee无线网络 (7)2.2.3可控硅电路 (12)第3章系统硬件电路设计与实现 (13)3.1核心功能模块 (13)3.2串口通信接口 (13)3.3供电电源电路 (14)3.4电路控制模块 (14)第4章系统软件设计与实现 (15)4.1Z IG B EE网络软件设计 (15)4.2协调器软件设计 (15)4.3家庭控制中心节点程序设计 (17)4.4上位机设计 (18)4.4.1界面设计 (18)4.4.2模块功能的实现 (19)4.4.3程序设计 (20)第5章系统运行测试 (22)5.1上位机测试 (22)5.2ZigBee网络测试 (22)5.3系统整体测试 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1课题背景与意义1.1.1智能家居发展与现状智能家居的发展起源于20世纪80年代，将电子技术、网络通信技术用于对各种家电设备的监视、控制和管理，它的商用系统就是如今智能家居的原型。
基于Zigbee的智能灯光控制系统设计毕业设计
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
作 者 签 名：日 期：
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使用授权说明
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2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
基于ZigBee技术的智能照明系统设计
基于ZigBee技术的智能照明系统设计智能照明系统是一种基于智能化技术的照明控制系统，可以实现对照明设备的自动化控制和管理。
随着物联网技术的发展和智能家居市场的兴起，智能照明系统在家庭、办公室、商业建筑等各个领域得到了广泛的应用。
本文将介绍一种基于ZigBee技术的智能照明系统设计。
一、系统概述智能照明系统主要由控制中心、照明设备和无线通信模块组成。
控制中心是整个系统的核心，负责处理用户的指令和控制照明设备的状态。
照明设备包括智能灯泡、智能开关等，能够通过无线通信与控制中心进行数据交互。
无线通信模块采用ZigBee技术，能够实现低功耗、长距离的无线通信。
二、系统功能1. 远程控制：用户可以通过智能手机或电脑等终端设备远程控制照明设备的开关状态、亮度调整等功能。
例如，用户可以在外出时通过手机app控制家中照明设备的开关，达到节能和安全的目的。
2. 定时调节：用户可以按照自己的需求设置照明设备的定时开关、亮度调节等功能。
例如，用户可以在晚上睡觉前设置照明系统在一定时间后自动关闭，省去了手工操作的麻烦。
3. 节能调节：系统可以通过感应器获取环境光线强度，并根据光线强度自动调整照明设备的亮度。
例如，当白天阳光充足时，系统会自动降低灯光亮度，节省能源。
4. 情景模式：用户可以根据不同的场景需求设置不同的照明模式。
例如，可以设定会议模式、观影模式、阅读模式等，系统会自动调整照明设备的状态，提供合适的照明效果。
三、系统设计1. 网络拓扑结构：采用星型网络拓扑结构，控制中心作为协调器，照明设备作为终端节点，通过无线通信模块与控制中心进行数据交互。
2. 数据传输协议：采用ZigBee协议，具有低功耗、简单易用、安全可靠等特点。
ZigBee协议支持多种应用层协议，可以根据需要选择合适的协议，如ZigBee Light Link等。
3. 控制中心设计：控制中心通过连接路由器或网关与互联网进行通信，可以实现远程控制和智能化管理。
基于ZigBee网络的无线智能照明系统设计
基于ZigBee网络的无线智能照明系统设计目前市场上有多种智能家居情景照明的解决计划，其中利用技术组网协作控制的计划因其成本低、功耗低和易于实现等优点得到广泛应用。
本文提出了一种利用ZigBee技术组建无线网络协作9内核MCU，利用TCP/IP协议举行通信，可以对家居中每一盏灯举行控制，实现亮度控制与情景转换的智能控制系统。
1 无线ZigBee网络ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标志技术和技术之间的技术计划，主要用于近距离无线衔接，具有自己的标准，在数千个极小的之间相互协调实现通信。
这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，因此其通信效率十分高。
ZigBee采纳自组网方式实现组网，这种架构被称为无线基础构架的无线局域网，而且对网络内部的设备数量不加限制，并可随时建立无线通信链路。
协调器向来处于*状态，新添加的RFD会被准时发觉。
2 系统规划整体组网采纳树状簇型结构，即以每个房间为1个单元，房间内的每盏灯作为一个终端设备，每个房间设置1个路由器用以与协调器通信并向房间内每一个终端设备转发数据。
整体结构布局及组网方式1所示。
在功能设定方面，因为不同的房间所具有的职能不同，所以对每一个房间的终端设备所具有的功能举行分离设置。
总体上，要求房间内全部的终端设备可以对LED举行开关控制及亮度调整。
为了便利和迅速举行调整，在遥控面板上还加入了情景和亮度设定，其中亮度设定为昏暗程度、光明程度和超光明程度。
情景模式可以设置多种色彩模式。
还可以具有以下功能：(1)智能调光：开灯时，灯光亮度由暗逐渐变亮；关灯时灯光亮度逐渐由明变暗。
有利于庇护眼力及延伸灯泡寿命。
(2)延时功能：当按下延时按键后，全部灯光将在一定时光后所有关闭。
(3)全开全关：实现一键控制所有灯光的开关功能。
3 工作流程系统的总体软件流程图2所示。
该流程图从的整体功能上概括地解释了整套系统所能实现的功能，即通过发送模块发送命令，接收模块收到命令以后对其举行解码，从而控制LED等的情景变幻和亮度变幻。
基于Zigbee的智能灯光控制系统设计毕业设计论文
这是一种声控电子照明装置，由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。是一种操作简便、灵活、抗干扰能力较强，控制灵敏的声控灯，当附近有人经过发出声音时，声控灯由话筒传入，并经过功率放大使电路接通，从而实现灯的智能控制。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成[18]。
智能灯控系统的设计与实现毕业论文
智能灯控系统的设计与实现毕业论文目录摘要----------------------------------------------------------1 ABSTRACT--------------------------------------------------2 1.引言--------------------------------------------------------51.1课题研究的意义----------------------------------------51.2国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题------------51.3本课题研究的内容和目标----------------------------------7 1.3.1研究内容------------------------------------------7 1.3.2研究目标------------------------------------------71.4本课题拟解决的关键问------------------------------------82.教室灯光控制器简介及控制方案的分析---------------------82.1教室灯光控制器简介--------------------------------------82.2系统控制方案的分析--------------------------------------83.系统控制模块的硬件设计-----------------------------------93.1控制模块的硬件构成--------------------------------------93.2控制系统的主要硬件电路--------------------------- ------9 3.2.1系统主控电路-------------------------------------10 3.2.2在线编程模块电路---------------------------------10 3.2.3系统供电电路-------------------------------------11 3.2.4数据采集电路-------------------------------------123.2.5系统时钟电路-------------------------------------16 3.2.6系统看门狗电路-----------------------------------19 3.2.7继电器驱动接口电路--------------------------- ---21 3.2.8超时报警电路-------------------------------------214控制模块软件设计与开发-----------------------------------224.1系统监控主程序模块-------------------------------------23 4.1.1系统自检初始化-----------------------------------234.1.2定时中断处理-------------------------------------24 4.1.3多任务操作系统的构建-----------------------------244.2数据采集模块-------------------------------------------25 4.2.1人体存在传感器的优缺点---------------------------25 4.2.2数据采集软件设计的实现---------------------------25 4.2.3人体存在传感器的抗干扰措施-----------------------26 4.2.4人体存在传感器的安装要求-------------------------274.3时钟模块-----------------------------------------------274.3.1数据输入输出-------------------------------------27 4.3.2时钟内部寄存器的使用-----------------------------28 4.3.3时钟自检初始化-----------------------------------29 4.3.4时钟程序设计-------------------------------------304.4显示驱动模块-------------------------------------------304.4.1 ULN2803驱动器的应用-----------------------------32 4.4.2显示程序设计-------------------------------------324.5系统键功能---------------------------------------------33 4.5.1键功能处理程序-----------------------------------335系统调试运行及问题分析-----------------------------------345.1单片机系统调试方法及步骤-------------------------------34 5.2出现的主要问题及分析解决-------------------------------356.结论和建议-------------------------------------------------366.1结论---------------------------------------------------366.2建议---------------------------------------------------377.致谢--------------------------------------------------------38 参考文献-----------------------------------------------------39附图A--------------------------------------------------------40附图B -------------------------------------------------------41附录一 ------------------------------------------------------42 附录二-------------------------------------------------------441.引言1.1课题研究的意义随着社*@#￥%……！&会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的增加，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
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题目：基于Zigbee的智能灯光
控制系统设计
学பைடு நூலகம்：电气工程与自动化学院
专业：电气工程与自动化（自动化方向）
在现代社会，自动化与智能程度不断提高的今天，家居智能管理必然是人们今后的唯一选择。本文主要研究对象为家庭的照明，在通过比较传统照明方式，研究目前较应用的照明控制中发现家庭照明中往往存在一些致命的问题，如照明控制方式落后，甚至很大程度都还是采用机械开关，安全系数低，舒适性差，布线复杂等。由于这些控制方式上的不足，极大的造成能源的浪费，甚至在控制的误区里出现室内无人，却灯火通明的现象。针对这些不足，需要对控制做一个进一步的研究与开发。
This paperhas made acomprehensive studyonthe characteristicsoftraditional lightingandmodern lightingbycomparing the advantages and disadvantagesand hasput forwardawireless intelligent control scheme based on Zigbee, which use two pieces of Zigbee function board:oneworkedas a signal emission, conducting the photosensitive sensor and pyroelectric infrared sensor; theotherconnected to the relay module receives the signal and controls the lights.Underthis kind of control mode, only whenthe interiorhas peoplewithinsufficient lightwill thelight lights.Otherwise it won’t. This control method can well solve the problem of open circuit by mistakeand energy waste. Thispaper detailsthe function of control system,control strategyand software design including the LED lightsinitialization, light sensor initialization, PIR sensor initialization, protocol stack initializationandserial communication, etc..
最后，在模拟实际环境下，测试可行性与性能。实验证明，采用Zigbee无线控制能有很好的控制效果，并且可以显著提高节能效果，改善“无人灯亮”的问题。
关键词：Zigbee，光敏传感器，热释红外传感器，节能
Abstract
With theimprovement of the automation and intelligencein the modern society,home intelligent managementinevitably becomesthe only option for people in the future.By comparing the traditional lighting,thispaper discoverssome fatal problemson the control ofhomelighting, such as backwardwayoflighting control,namely,mechanical switch,which haslowcoefficient of safety, poor comfortablity and complexwiring. These shortages result in great waste of energy as well as nobody appears but brightly lighted in mistaken area. In order to make up these deficiencies, it needsto make a further researchon the controlsystem.
本文较全面的研究了传统照明、现代照明的特点，通过比较得出优缺点，提出一种基于Zigbee的无线智能控制方案，即采用两块Zigbee功能板，一块导入光敏传感器和热释红外传感器，用作信号发射，另一块接入继电器模块，接收信号并控制灯光亮灭。在这种控制方式下，只有室内有人，且光线不足时才点亮所需灯光，而在室内无人，光线不足的情况下，灯不亮，采用这样的控制方式能很好解决误开断和能源浪费的问题。论文中详细介绍了整个控制系统的功能和控制策略，软件程序设计包括LED灯初始化、光敏传感器初始化、PIR传感器初始化、协议栈初始化，串口通讯等。
Finally,this paperteststhe feasibility and performance in a simulated environment.The resultshows that Zigbee wireless controlnot onlyhasa good control effect,but alsosignificantly improve the effect of energy savingandimprove the problemof lighting up while there is nobody.
第1章
1.1
随着电子技术的高速进步，社会经济的不断发展，人们的生活质量也不断的提高，生活节奏的不断加快。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的灯光控制系统提出了挑战。单纯的物理意义上的生存空间已不仅局限为传统灯光与自然光的结合，而更多的是一个安全性、舒适、方便、廉价的生活环境。再结合完备的信息终端、先进的通讯设备、自动化和智能化的家用电器，使之成为更加的便捷与舒适。这种现代的家居灯光设计理念已形成一个便捷化、高效化与智能化的趋势，灯光设备的高度智能化已经成为一种强烈的消费需求[1]。同时在科学技术的快速发展的推动下，实现这种需求已经不再是天方夜谭。由于电子技术的进步，灯光产品已与计算机、网络通信技术紧密地结合在一起，智能化的家用电子电器产品应运而生，智能灯光系统越来越得到人们的重视，使得家居智能化势在必然。