摘 要

随着人们对生活质量的要求逐渐升高，越来越多多人开始关注步行街街灯照明系统的设计。因为它不仅可以节约电力，还可以让人们的夜晚生活被更加多样化。

本课题针对步行街街灯耗电量大、式样多样性缺乏灯问题，将Zigbee技术与照明系统相结合，设计了一套步行街街灯照明监控系统。论文主要研究了以下几点：

1. 照明灯具设计：本系统设置了三种led灯具，分别为led路灯、led重力感应灯、led导向灯。通过三类不同灯具的分布让步行街在设计上更具有层次感，在色彩上更丰富，给来往购物休闲的人们舒适而美丽的光环境。
2. 系统硬件设计：以Zigbee为基础完成了照明模块、调光模块和协调器模块的设计，并进行组网。
3. 系统软件设计：包括了下位机软件设计以及上位机软件设计。下位机基于Zigbee协议栈完成了终端节点和协调器节点程序设计，上位机基于C语言完成了界面与程序设计。

研究结果表明结果表明：系统运行过程稳定、可靠，达到了预期设计的目的。

关键词：Zigbee；街灯；监控软件

Abstract

As people gradually increase to the requirement of quality of life, more and more people begin to pay close attention to pedestrian street lamps lighting system design.Because it not only can save electricity, also can let people's night life is much more diverse.This topic in view of the pedestrian street lamps power consumption problems lack of light, style diversity,the Zigbee technology combined with lighting system, a pedestrian street street lighting monitoring system is designed.In this paper, the main work is as follows:

1. Lighting design: this system sets up three kinds of led lamps and lanterns, led street light, led respectively gravity induction lamp, led lamp.Through the distribution of three kinds of different lamps and lanterns make pedestrian street in design more have administrative levels feeling, on colour more rich, people associate to shopping and leisure comfortable and beautiful environment.
2. The system hardware design: based on the Zigbee finished lighting module, the dimmer module and the coordinator module design, and networking.
3. The system software design: including the lower position machine software design and the PC software design.Lower machine based on the Zigbee protocol stack completed the terminal node and the coordinator node programming, PC based on C language interface and program design.

Finally, this article design the function for the system test, the test results show that the system operation is stable, reliable and has reached the expected design purpose.

Key Words：Zigbee；street light ； monitoring softwar

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景及意义 1

1.2 步行街街灯照明的研究现状 2

1.3 远程监控系统的研究现状 4

1.4 本文主要工作 4

第二章led道路照明知识概述及灯具设计 6

2.1 步行街灯光环境设计要求 6

2.1.1 明晰轮廓 6

2.1.2 突出结构 6

2.1.3强化性质 6

2.1.4符合特点 6

2.2 led分类 7

2.3 led特性 7

72.3.2 led热学特性 8

2.3.3 led光学特性 8

2.4 灯具选择方案 8

2.4.1 led路灯 8

2.4.2 led重力感应地砖灯 10

2.4.3 led地埋导向灯 10

2.5 步行街街面设计标准 12

2.5.1 照明设计标准 12

2.5.2 灯具布置标准 14

2.6 本章小结 14

第三章 系统总体方案设计 15

3.1 系统功能需求分析 15

3.2 系统总体方案设计 15

3.3 硬件设计方案 17

3.3.1 晶闸管调光 17

3.3.2 线性调光 18

3.3.3 PWM调光 18

3.4 软件设计方案 19

3.4.1 Zigbee协议的特点及结构 19

3.4.2 Zigbee的无线拓扑方案 20

3.5 本章小结 21

第四章 系统硬件设计 22

4.1 供电电路模块设计 23

4.1.1 电源输入电路设计 23

4.1.2 电源稳压电路设计 23

4.2 Zigbee核心电路模块设计 24

4.3 led驱动模块电路设计 25

4.4 传感器模块电路设计 26

4.5 时钟模块电路设计 26

4.6 指示灯模块电路设计 27

4.7 本章小结 28

第五章 系统软件设计 29

5.1 下位机软件设计 29

5.1.1 Zigbee协议栈开发 29

5.1.2 终端节点程序设计 31

5.1.3 协调器节点程序设计 32

5.1.4 Zigbee组网 33

5.2 上位机软件设计 33

5.2.1 上位机界面设计 34

5.2.2 上位机代码设计 34

5.3 本章小结 37

第6章 系统功能测试 38

6.1 下位机功能测试 38

6.1.1 光感功能测试 38

6.1.2 压感功能测试 39

6.1.3 调光功能测试 39

6.3 上位机功能测试 39

6.3.1 Zigbee组网测试 39

6.3.2 调光功能测试 39

6.3.3 时钟模块功能测试 41

6.4 本章小结 42

第七章 结论 43

7.1 总结 43

7.2 展望 43

参考文献 44

附录A 45

附录B 46

附录C 47

致谢 75

第1章 绪论

1.1 研究的背景及意义

随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人不再满足于“吃饭，睡觉，打豆豆”的宅家生活，人们的消费底气与欲望随着自身钱包的日渐饱满而逐渐上升。因此对现代人而言，更加舒适且美好的生活环境是一个值得关注的话题。

科学界的前辈们在一百多年前将电灯带来我们的面前，让人类世界的光多了无数种可能。然而，随着近年来经济的快速增长，城市对电力需求量越来越大，尽管电力供给在逐渐改善，但缺电现象还是普遍存在。在城市道路照明功能工程的建设中，灯光效果与经济性是一对矛盾。