基于ZigBee技术的HID可调光控制系统的研究

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随着我国人民生活水平的不断提高,资源和能源的消耗日趋增长。由此带来的能源紧缺问题,也引起了政府越来越多的重视,节能的相关规定不断出台。现在路灯照明应用中,电子镇流器的使用越来越广泛。相比电感镇流器,电子镇流器能够提高效率,减少对电网的影响,达到节能的目的。而可调光的电子镇流器能够根据需求来调节功率,达到进一步节能的目的。而当今照明网络控制以工业总线为主,这在某种程度上限制了网络范围的扩展。利用无线照明控制技术,能够将在几十米距离范围内的无线设备连接在一起组成网络,甚至加入因特网等上层网络。ZigBee技术是一种正在快速发展的低速率、低功耗、近距离的无线个域网技术,适用于工业控制、家居智能、医疗控制等领域。它是基于IEEE 802.15.4协议的新兴无线通信技术,在2004年12月提出,ZigBee联盟负责其推广应用。可调光HID电子镇流器的应用对节能的意义十分重大。本设计采用L6574作为电子镇流器的高频逆变控制芯片,可以根据其内部运放基准端电压的变化,调节灯的工作频率,达到调光和节能的目的。基于ZigBee无线通信技术的可调光HID电子镇流器节点的设计就是基于上述两项技术。本文首先对ZigBee无线通信技术的协议栈及其各层的功能和通信方式进行了探讨,再对其组网类型和特点进行了分析和研究,计算它的组网通信范围和网络节点数量,提出的适合实际应用的组网络拓扑方案。实验中的网络节点模板采用的是Chipcon公司的符合IEEE 802.15.4标准的CC2420射频芯片。文章详细描述了各种拓扑的组网过程,和实际应用中的操作步骤。针对HID灯电子镇流器在实际中的应用情况,本文设计了通过ZigBee网络主节点的控制,对网络内的HID灯进行开关和调光控制的方法。最后给出了实验波形,验证了该网络在实际应用中的可行性。
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