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ZigBee实现智能调光系统

来源:    作者:    发布时间:2015-03-14 11:29:47    浏览量:

  系统采用恒流驱动电路,使用TI公司的TPS61040芯片。TPS61040绕行电感器开关频率高达500 Hz,由于芯片内部与SW引脚相连的MOSFET是一个低电阻集成电源FET,它有助于实现极高的效率。本文设计的TPS61040白光LED驱动电路如图4所示。该电路可以实现负载断开、过电压保护、PWM调光等功能。
  3 系统下位机软件设计
  3.1 网络协调器节点设计
  本系统的网络协调器有两个任务,一个是与PC机进行通信,互相传送数据;另一个是与其他终端设备差模电感器进行ZigBee通信,其软件流程图如图5所示。

共模电感

7(201).jpg3.2 终端设备节点设计
  终端设备的软件设计包括A/D转换、定时计数器等,其中最主要的是控制光强PWM波占电感器的检测空比设计。
  PWM控制就是对脉冲宽度进行调制的技术。系统采用定时器T4,它是8位定时/计数器,支持输出比较和PWM输出,光强控制策略如图6所示。

8(132).jpg


  光强控制策略如下:
  (1)当实际光强大于光强合适区的上限时,调节定时器的寄存器,使得PWM占空比变小,光强变小,逐渐回到光强合适区;
  (2)当实际光强小于光强合适区的下限时,调节定时器的寄存器,使得PWM占空比变大,光强变大,逐渐回到光强合适区;
  (3)当实际光强在光强合适区中时,由于系统误差的存在,以及人眼对光强小范围的变化不是特别敏感,可以不用调节定时器的寄存器。
  4 系统上位机软件设计
  监控机系统采用LabVIEW进行编程,它的主体由状态机结构、串口通信部分组成,可以实现一键开灯、一键关灯功能,并且观察光照值。状态机功能列表如表2所示。

9(90).jpg
  通信串口设置主要用于设置PC机与网络控制器的串口通信参数,包括串口端口的选择、波特率、奇偶检验位、数据位和停止位等。
  为了使系统运行安全可靠,还设计了安全登录子系统,即只有先登录该系统才能完成整个系统的监控。登录程序如图7所示。


  最后,将主监控机设置为服务器系统,通过网站技术可以让接入以太网的PC机通过远程登录到该服务器。这样,就可以远程监控整个系统的运行贴片电感。
  5 结语
  用手遮挡光敏电阻来模拟室内光线变暗,白光LED的亮度变强;手移开,白光LED亮度变暗。将系统的调节频率提高后,可以实现无级调光,并在上位机上监控运行状况。

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