CN109757018A - 一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，具体为基于Zigbee CC2530单片机为核心的楼宇无线灯控系统；系统共包括协调器、路由器和终端节点三部分；终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境的感知，如光敏传感器采集光照强度信息，以便完成室内灯光的控制。每层楼设有路由器，路由器主要负责对一层楼的信息的转发，以便发给协调器。协调器是系统的总控中心，可以用上位机通信，各终端节点每间隔一段时间就将各房间的光照及灯的开关情况，经路由器转发给协调器，协调器收集所有信息，另外，协调器还可以对楼宇内的所有的灯进行远程控制，紧急开启或紧急关闭。协调器集通信、控制、显示于一身，可以控制整个楼宇电灯系统，高效又节能。

Description

一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法

技术领域

本发明涉及照明控制技术领域，特别涉及一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法。

背景技术

在公共照明环境例如楼梯灯中，常常需要智能控制灯的点亮或熄灭，以节省用电资源，达到环保的目的。现有的楼道灯管理装置一般使用声音传感器，其通过感应灯感应到人进入楼道后人为制造的噪声，从而控制灯亮及延时控制。

然而，现有的楼梯口处灯照明控制方法具有局限性，例如打雷下雨，风吹草动，乃至外面的汽笛声，都会导致楼道灯照明控制系统误判，即楼道灯照明控制系统受到外界声音的干扰而点亮楼道灯，从而造成用电资源的损耗及浪费。故该通过感应声音的楼道灯照明控制方法的不但可靠性不高，而且会造成用电资源的损耗及浪费，所以发明一种正确控制判断并且使用系统十分有必要的。

发明内容：

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：该方法具体为基于Zigbee CC2530单片机为核心的楼宇无线灯控系统；

系统共包括协调器、路由器和终端节点三部分；

所述协调器是系统的总控中心；每层楼设有路由器，路由器主要负责对一层楼的信息的转发，以便发给协调器；终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境的感知，如光敏传感器采集光照强度信息，以便完成室内灯光的控制；各终端节点每间隔一段时间就将各房间的光照及灯的开关情况，经路由器转发给协调器，协调器收集所有信息，协调器对楼宇内的所有的灯进行远程控制，紧急开启或紧急关闭。协调器集通信、控制、显示于一身，可以控制整个楼宇电灯系统，高效又节能。

协调器是系统的总控中心，与上位机通信；系统可以利用PC机实现对系统的信息的显示和灯光的控制。

协调器是系统的总控中心，系统也可以直接利用协调器模块的按键(紧急启动按键，紧急关闭按键)和显示屏来实现显示和灯光控制。

该系统工作模式有四种：紧急开启、紧急关闭、自动模式、手动模式；通过终端节点与协调器之间的通信实现楼宇内的灯控；

协调器上设有紧急开启、紧急关闭按键，实用紧急开启、紧急关闭；

系统默认为自动模式，照明灯手动开关启动后，各终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境光照的感知，当光照较强时，会依次关闭室内的照明灯，并将照明灯的亮灭情况，上传到协调器。

照明灯也可以通过室内的开关直接关闭。

协调器内设有万年历模块，协调器收集楼宇内的照明灯情况，并将万年历的时间信息读取并通知所有终端节点，然后分时段管理室内照明灯。

协调器上设有显示模块，收集楼宇内的照明灯情况，并循环显示。

系统的终端节点分为两类：

第一类为室内照明灯终端节点，室内设有光敏传感器模块，照明灯自动或手动启动后，光敏传感器模块会采集光照强度信息，当光照强度较大时，会自动关闭室内照明灯，并将照明灯的状态上传至协调器，也可以根据协调器的指令来打开或者关闭照明灯；

第二类终端节点为走廊或卫生间终端节点，走廊或卫生间内设有光敏传感器模块和声敏传感器模块，采用声光控结合的方式，终端节点接收协调器的指令，打开或关闭照明灯。

每个房间可以根据面积的大小不同分布多排灯和检测用的传感器模块，以达到更加节能方便使用的目的。

本发明的有益效果在于：

将从万年历模块读取的时间信息并通知所有终端节点，然后分时段管理室内照明灯，如晚上十点半(可调整)协调器会向所有节点发布“关闭自动模式”的指令，统一关闭室内所有亮的照明灯；早晨七点(可调整)协调器向终端节点发送“开启自动模式”的指令。在紧急情况下，可以随时按下“紧急开启按键”，协调器会向各终端节点发布“紧急开启”指令，点亮楼宇内的所有照明灯；如果按下的是“紧急关闭按键”，协调器会向各终端节点发布“紧急关闭”指令，熄灭楼宇内的所有照明灯；本系统可以应用于学校的教学楼、办公楼房或其他类似场合，在方便工作学习的同时达到节能环保的目的。

附图说明：

图1为灯控系统中协调器、路由器和终端节点的分布示意图；

图2为灯控系统中协调器电路框图；

图3为灯控系统房间内终端节点示意图；

图4为走廊灯、卫生间灯终端节点示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4，基于Zigbee CC2530单片机为核心的楼宇无线灯控系统。系统共包括协调器1、路由器2和终端节点3三部分。系统以CC2530单片机为控制核心。终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境的感知，如光敏传感器采集光照强度信息，以便完成室内灯光的控制。每层楼设有路由器，路由器主要负责对一层楼的信息的转发，以便发给协调器。协调器是系统的总控中心，可以用上位机通信，各终端节点每间隔一段时间就将各房间的光照及灯的开关情况，经路由器转发给协调器，协调器收集所有信息。另外，协调器还可以对楼宇内的所有的灯进行远程控制，紧急开启或紧急关闭。协调器集通信、控制、显示于一身，可以控制整个楼宇电灯系统，高效又节能。

该系统工作模式有四种：紧急开启、紧急关闭、自动模式、手动模式。通过终端节点与协调器之间的通信实现楼宇内的灯控。系统默认为自动模式，照明灯手动开关启动后，各终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境光照的感知，当光照较强时，会依次关闭室内的照明灯，并将照明灯的亮灭情况，上传到协调器。照明灯也可以通过室内的开关直接关闭。

协调器收集楼宇内的照明灯情况，并将万年历的时间信息读取并通知所有终端节点，然后分时段管理室内照明灯。如晚上十点半(可调整)会统一关闭室内所有亮的照明灯直至早晨七点。在夜间时段，室内照明灯可以手动打开或关闭。在白天时间，早晨七点至晚上十点半之间采用自动模式进行灯控管理。

本系统可以应用于学校的教学楼、办公楼房或其他类似场合，在方便工作学习的同时达到节能环保的目的。

一、系统各节点分布示意图

灯控系统中协调器、路由器和终端节点的分布情况如图1所示。

二、协调器节点

系统中，协调器节点的电路框图如图2所示。主要功能：1、收集楼宇内的照明灯情况，并循环显示；2、将从万年历模块读取的时间信息并通知所有终端节点，然后分时段管理室内照明灯。如晚上十点半(可调整)协调器会向所有节点发布“关闭自动模式”的指令，统一关闭室内所有亮的照明灯；早晨七点(可调整)协调器向终端节点发送“开启自动模式”的指令。3、在紧急情况下，可以随时按下“紧急开启按键”，协调器会向各终端节点发布“紧急开启”指令，点亮楼宇内的所有照明灯；如果按下的是“紧急关闭按键”，协调器会向各终端节点发布“紧急关闭”指令，熄灭楼宇内的所有照明灯；

三、终端节点

系统的终端节点分为两类：

第一类为室内照明灯终端节点，如图3，室内设有光敏传感器模块，终端节点接收协调器的指令-晚上十点半(可调整)会统一关闭室内所有亮的照明灯直至早晨七点。在夜间时段，室内照明灯可以室内开关直接打开或关闭。在白天时段，早晨七点至晚上十点半之间采用自动模式进行灯控管理：室内开关可以打开照明灯，照明灯启动后，系统会采集光照强度信息，当光照强度较大时，会自动关闭照明灯。照明灯的具体控制情况如表1所示。

第二类终端节点为走廊或卫生间终端节点，如图4，走廊或卫生间内设有光敏传感器模块或声敏传感器模块，采用声光控结合的方式，终端节点可以接收协调器的指令，打开或关闭照明灯。照明灯的具体控制情况如表2所示。

每个房间可以根据面积的大小不同分布多排灯和检测用的传感器模块，以达到更加节能方便使用的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：该方法具体为基于ZigbeeCC2530单片机为核心的楼宇无线灯控系统；

系统共包括协调器、路由器和终端节点三部分；

所述协调器是系统的总控中心；每层楼设有路由器，路由器主要负责对一层楼的信息的转发，以便发给协调器；终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境的感知，以便完成室内灯光的控制；各终端节点每间隔一段时间就将各房间的光照及灯的开关情况，经路由器转发给协调器，协调器收集所有信息，协调器对楼宇内的所有的灯进行远程控制，紧急开启或紧急关闭。

2.根据权利要求1中所述的一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：协调器是系统的总控中心，与上位机通信。

3.根据权利要求1中所述的一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：该系统工作模式有四种：紧急开启、紧急关闭、自动模式、手动模式；通过终端节点与协调器之间的通信实现楼宇内的灯控；

协调器上设有紧急开启、紧急关闭按键，实用紧急开启、紧急关闭；

系统默认为自动模式，照明灯手动开关启动后，各终端节点通过传感器信号采集模块实现对环境光照的感知，当光照较强时，会依次关闭室内的照明灯，并将照明灯的亮灭情况，上传到协调器；

照明灯也可以通过室内的开关直接关闭。

4.根据权利要求1中所述的一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：协调器内设有万年历模块，协调器收集楼宇内的照明灯情况，并将万年历的时间信息读取并通知所有终端节点，然后分时段管理室内照明灯。

5.根据权利要求1中所述的一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：协调器上设有显示模块，收集楼宇内的照明灯情况，并循环显示。

6.根据权利要求1中所述的一种基于Zigbee的无线楼宇灯控制的方法，其特征在于：系统的终端节点分为两类：

第一类为室内照明灯终端节点，室内设有光敏传感器模块，照明灯自动或手动启动后，光敏传感器模块会采集光照强度信息，当光照强度较大时，会自动关闭室内照明灯，并将照明灯的状态上传至协调器；

第二类终端节点为走廊或卫生间终端节点，走廊或卫生间内设有光敏传感器模块和声敏传感器模块，采用声光控结合的方式，终端节点接收协调器的指令，打开或关闭照明灯。