基于Zigbee单片机的智能路灯控制系统设计
摘要
路灯照明工程是我国城乡基础设施道路的重要一个组成部分,路灯在人们平常的生活中占据着不可或缺的地位，与交通的安全运输和市民的生活密切相关。同时户外日光照明灯所消耗的自然资源也是构成我国现代城乡环境能源消耗的重要不可组成的一部分,因此尽量减少不必要的自然资源和环境能量消耗在加快实现自然资源合理节约和有效资源综合集约利用这一方面也将起着至关重要的指导作用。随着中国城市和经济的高速发展，低碳环保成为人们追崇的生活，路灯照明得到越来越多的关注。但传统路灯对能源消耗大，且其寿命短，因此为了实现可持续发展以及节能，现需设计出一种智能节能控制路灯。
现着眼于我国现有的智能技术基于Zigbee单片机实现一个路灯的智能控制及监测，包括控制检测节点模块设计和协调器模块及PC机控制管理软件设计。根据时间段而定时打开路灯、根据人流量调整灯光明暗、以及系统故障自检并将故障处发回控制中心，从而实现对电力资源的节约达到节能的目的。
关键词：Zigbee单片机；节能；智能路灯；定时
目录TOC\o1-3\h\u
147501绪论 1
54201.1概述 1
125761.2国内外智能路灯研究现状 1
73911.2.1国外研究现状 1
308451.2.2国内研究现状 2
122851.3本文主要研究内容以及章节安排 5
301152项目设计方案 5
160512.1系统方案设计 5
148952.1.1整体系统概述 6
55432.1.2整体系统框架 6
255112.2系统模块介绍 7
148102.2.1核心板块CC2530以及Zigbee通信技术 7
46972.2.2电源转换电路 8
257362.2.3红外热释传感器 9
215402.2.4光敏感传感器 10
100492.2.5实时时钟模块 11
27602.2.6功能按键模块 12
2.2.7灯光控制电路12
167792.3接口原理图 13
208412.4整体设计电路 14
155642.5本章小结 15
172513软件设计 15
185093.1整体流程分析 15
221923.2软件介绍 16
242163.2.1IAR开发平台 16
180463.2.2Z-Stack协议栈 16
73454安装调试 17
180574.1焊接安装 17
245834.2功能测试 17
20206总结 20
参考文献21
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1绪论
1.1概述
路灯作为城乡的道路基础性建设，它确保着交通的安全运输和民众的安全同行，在我们的生活中扮演着不可缺少的作用。除此之外，我们为社会的发展和科技的进步做了一系列的努力，并且路灯在生活中也越来越广泛的被使用在城乡的各个道路中，但路灯的使用是是伴随着巨大的能源消耗，据调查，2014-2018年，路灯的电量消耗占我国每年总电量消耗的35％，可见每年在路灯上的能源消耗相当大的。当下我国路灯利用最多的还是定时开关、人工开关和光照控制的模式，但这几种模式都存在着智能程度低、电能浪费以及缺少人性化等一系列问题。同时，针对于当下我们社会追求的可持续发展的理念，对路灯的节能改造行动是刻不容缓的。对于路灯上的电量浪费，究其原因，最根本的原因是路灯的控制技术落后和缺乏有效的管理。因此，针对路灯的节能改造，我们应该在路灯的建造上做一系列的改造的同时加以创新和科技的成果。
针对目前使用最多的几种路灯的控制方式进行分析，并对这些控制方式的不足之处加以改进，同时加上物联网的智能灯控制方式实现路灯的智能化和节能化。这种控制方式是基于各种传感器设备以及ZigBee无线组网技术实现远程的路灯控制，实现有车或人通过时自动亮灯、无车或人通过时自动熄灯，同时天黑自动亮灯按需照明，也能对路灯的故障进行及时的报警，以此达到节能环保、延长路灯使用寿命、降低管理维护费用的目的。所以，进行智能的远程路灯控制方式的改进非常有意义。
1.2国内外智能路灯研究现状
1.2.1国外研究现状
对于路灯这些的研究，国外开始的可是要比我们早的早呢，照明行业最早的研究是开始于20世纪80年代的美国，并在开始投入研究之后得到飞快的发展，并在之后逐步投入到生活使用中来。与此同时，随着科技的进步，各种先进的技术融合进照明系统中。在信息化的当下条件下，路灯的发展越来越智能化，自动化。
进入21世纪后，一种全新的的光源LED灯逐渐进入到了人们的视野，并被用于照明的各个领域，而且它在照明领域占据着十分重要的地位。它之所以如此能够快速地成功占据中国市场,是因为它本身就能够具有环保、节约