Controller-Design-of-Intelligent-Lighting-Network(智能照明网络控制设计)-外文翻译.doc

智能照明网络控制设计荣雪娟 牛平娟 徐秀芝信息与通信工程学院，天津理工大学，天津 300160，中华人民共和国摘要这篇文章研究的是控制器设计和智能照明网络的基本原理。主要的控制器是TI的MSP430F123. By using the ZigBee modules ( Xbee/ Xbee 通过使用ZigBee模块（XBee / XBee-PROPRO) and th）和GSMmodule(SIM300C) for wireless communications , the lighting control is enabled to access wireless netw无线通信模块（SIM300C），照明控制能访问无线网络。该系统使用移动电话实现无线控制家庭智能照明的开关。 Key words : intelligent lighting control ; Zigbee module ; GSM module ; lighting network contro关键词：智能照明控制; ZigBee模块，GSM模块，照明网络控制器中图分类号：TN431 文献标识码：A Article ID : 1007 - 0206(2009) 03 - 0179 -文章编号：1007 - 0206（2009）03 - 0179 - 05 1.引言 In recent years , the digital home , wireless communications , wireless control , wireless location ,近年来，数字家电，无线通信，无线控制，无线定位， wireless network and mobile connections have run into ou无线网络和移动连络已经深入到我们的生活。Because of the rapid development of ITIT行业的快速发展，网络的普及，智能家电和单片机的强大功能，使我们的生活发生了巨大的变化。相关信息的普及充分使这些新事物有很强的生命力和广阔的前景。 So far , the intelligent lighting does not have a specific definition.到目前为止，智能照明没有一个具体的定义。Usually it refers to the technology通常它涉及到先进计算机的采用，网络通信或综合布线的技术。It can be它可以结合生活和家庭照明系统，使简单的生活更舒适，更温馨，更protective to environment环保。Simple understanding of the intelligent lighting is to make the lighting简单的了解智能照明能够使照明informative and intelligent系统信息化和智能化。Intelligent lighting simply includes two aspects : remote control of househol智能照明包括两个方面：远程控制供电和室内照明。Therefore , intelligent lighting control system will be the因此，智能照明控制系统将成为今后的研究重点。 22. Excellence of Intelligent Lighti智能照明的优点The effects of intelligent lighting control system are as follows :控制系统智能照明的影响如下： (1) The achievement of the humanized lighting.（1）照明人性化。 Due to the different lighting quality requirements in 由于在不同领域的不同的照明质量要求，我们需要调整照明控制，以实现现场控制，定时控制，多点控制等。The program is flexible in mend an该程序能被灵活的修改和变换，有利的保证照明质量 。、（2）提高管理水平。To ensure the quality of lighting , it is necessary to use the high2为了保证照明质量，高品质的管理体系是必要的，并且把传统的开关控制转化成智能管理。 (3) Energy conservation.（3）能源节约。 The smart sensor is used to adjust the brightness of outdoor lighting这种智能传感器能够根据室外亮度自动调节室内照明、，维持恒定亮度。 It will not only bring the best lighting它不仅塑造了最好的室内照明环境，而且达到了节约能源效果。 According to the work of the regions ,根据这个领域的著作，照明设置能有效且及时的实现系统自动运行和关闭，有效地节约能源. 。 (4) Extending the service life of lamps.（4）延长灯管的使用寿命。 As we all know , the life of lighting depends on the grid正如我们都知道的，灯管的使用寿命取决于电网电压。过电压使用会使As a result of the higher grid over2voltage , the life of lamps will be reduced greatly , while on过电压灯具寿命大大减少，然而在稳定电压情况下会增加。Therefore , preventing over2voltage and reducing the operating因此，防止过电压和减少运行电压是一种有效的延长灯泡寿命的方法。 （5）环保。 The use of intelligent lighting control can reduce the human body injury使用智能照明控制可以降低光对人体的伤害。 33系统组件 无线智能照明控制系统包括一个SIM300C模块，一个XBEE模块和大量的普通number of general2purpose ports.目的端口。如图1所示。如The indoor wireless network uses Zigbee 室内的无线网络使用Zigbee网络，室外无线网络使用GSM网络。 The indoor control module uses TI室内控制模块使用TI的MSP430F123 processor , which has the advantages MSP430F123处理器，它的优点of low power consumption , fast instruction功耗低，执行指令快等。 MSP430F123 single2chip microcomputer which uses the two serial ports(one of which is simulative) is MSP430F123 单片机使用两个串行端口（其中一个是模拟端口）与SIM300C模块和XBEE模块相连接。 It sets J TA G debugging port , RS232 port.它有JTAG调试端口，RS232端口。KEYUANRS232端口为可选端口，可以方便调试。通信UART端口的通讯数据通过串行端口调试。 XBEE module sends light control directives by theXBee模块使用ZigBee协议发送灯光控制的指令。 44 Hardware Circuit硬件电路 44.1 1 单片机MSP430F123外部电路如图2所示，它它主要有以下特点： （1）Very low supply voltage.极低的电源电压。 The minimum can 最低1.8 V and the scope of its power suppl8 V。供应范围1.8 V38V3.6V。(2 ) Ultra2low power consumption.（2）极低的功耗。 当它运行在休眠状态下，当电流仅为0.8A。A. Even when it is 2.即使是电压为2.2 V，频率为1MHz的情况下，电流也仅280A。 A（3）极短的启动时间。 从休眠状态启动只需要6s. （4）快速指令执行时间。 It is 162bit RISC structure.采用16位的RISC结构。指令执行时间只需要150ns，远远快于传统的单片机。 (5) Having a flexible setting.（5）灵活的设置。 There are a number of ways to set : 32 kHz crystal mode , high2 有大量的设置方法：32 kHz晶体模式，高频率晶体模式，谐振器模式和外部时钟源模式。 In these ways , we can have a 我们可以根据电源和速度要求进行灵活的时钟速度设定。 162bit timer has three16位定时器有3个capturing/ comparing registers.捕捉/比较寄存器。Chip provides the analog comparator or a single hypotenuse A/ D芯片提供模拟比较器或一个单独的A / D转换器。 (6) Serial communication module : USART0.（6）串行通讯模块： USART0。Two serial ports can be configured into UART or SPI两个串行端口可以通过软件配置成UART或SPI模式。 (7) Code protection.（7）代码保护。单片机点偏激安全保险能保护代码，就像保护intellectual property.知识产权。 This system has J TA G debugging emulation port , which facilitate debugging thatJTAG仿真端口调试通过软件进行。4.2 SIM300C模块设计 GSM( Global System for Mobile Communication) system is a mobile communication system based onGSM（全球移动通信系统）系统是一种基于时分多址（TDMA）技术的移动通信系统Time Division Multiple Address ( TDMA) technology , which is a mature and the most widely used，也是一个成熟的，使用最广泛的系统。 So far the nationwide GSM digital cellular mobile communication network is a major way for到目前为止，全国的GSM数字蜂窝移动通信网络是中国公众移动通信网络的一个重要途径。 GSM communication system is composed of Mobile Switching Subsystem ( MSS) , Base StationGSM通信系统由移动交换子系统（MSS），基站子系统（BSS）和移动台（MS）组成。 The port between MSS and BSS is A port.BSS和MSS之间的端口是A端口。BSS和MS之间的端口是Um端口。GSM规范给出了系统端口Um端口和A端口明确的定义。 That is to say , A port and Um port are open ports这就是说，A端口和Um端口是开放的端口.。 SIM300C module is produced by SIMCOM company for GSM communicationSIM300C模块是由希姆通公司为GSM通信生产的。它可以工作在三个频段：EGSM900MHz，DCS1800MHz和PCS1900MHz，这个模块的大小是50mm 33mm 6.2 2mm。It is usually used in industrial applications such as mobile data它通常用于工业通信系统，如移动数据通信系统。它有一个非常适合充电的端口。 Its其移动应用物理端口连接到引脚60。 The module also contains six ports : UART 该模块还包含6个端口：UART端口，音频端口，SIM卡端口，天线端口，充电端口，LED端口等。 It has five operating 它有五个操作模式：正常操作模式，低压模式，最小功耗模式，报警模式和GHOST模式。正常操作模式包括睡眠模式，启动模式，空闲模式和数据transfer mode.传输模式。在正常操作模式下，如果DTR引脚设置为高电平，且没有请求，也没有中断任何硬件，如GPIO中断或UART中断，那么，SIM300C会自动进入睡眠模式。在睡眠模式下，电流将减少到2.5mA，且进入最低功耗状态。But in this mode it can still accept the short packet of information and但在这种模式下仍然可以接受短的信息包和指令。 We design the power indicator light , the search network , the single2chip microcomputer , and the SIM我们在这个系统中设计电源指示灯，搜索网络，单片机和SIM卡端口。当系统搜索网络时，指示灯快速闪烁，当系统连接上网络时变为缓慢闪烁。44.3 XBee / XBee-PRO模块设计 Xbee/ Xbee2PRO modules are ZigBee modules produced by the MaxStream Corporation , which are in XBee / Xbee-PRO模块是MaxStream公司所生产的ZigBee模块，这个模块符合标准IEEE802.15.15.4。 It provides a wireless sensor networking solution with low2 它提供低成本，低功耗的无线传感器网络解决方案。 Only very small power consumption on the various devices can provide reliable data 非常小功耗的各种设备就可以提供可靠的数据传输。 ZigBee是基于由IEEE无线个人局域网工作组开发的IEEE802.15.4标准的。ZigBee2compliant ZigBee-compliant产品按照IEEE802.15.4标准工作在PHY中。它有三个自由开放的频段，分别为2.4GHz（全球），915 MHz（美国）和868MHz（欧洲）。ZigBee技术在2.4GHz条件下提供250 kb / s（16通道）的传输速率，在915 MHz条件下提供40 kb / s（10通道）的传输速率，在868MHz条件下提供20 kb / s（1通道）的传输速率。它的传输范围一般约30米，这主要，取决于输出功率和信道环境。 Xbees the transmission distance , indoors or in the villages , can reach 100 m. Xbee在室内或者在山谷中的传输距离可以达到100米。 While outdoors , Xbee在户外，XBee在1mW（0 dBm）的传输功率下可以达到直线距离300米的传输距离。Xbee-PRO在室内或在山谷中的传输距离是300米，然而在户外，Xbee-PRO在100mW（20dbm）的传输功率下传输距离可以增加到1里（1500米）。该系统的传输速率为250 kbps，支持的功能：重新搜索，响应机制，扩频调制，每个网络最多可达到65 000Hz，给目标一个地址。模块电源电压范围为2.8V3.4V 55 软件设计 55.1 SIM300C Initialization SIM300C初始化 SIM300C initialization includes SIM300C power initialization , setting the serial baud rate , networkSIM300C的初始化包括SIM300C功率初始化，设置串口波特率，网络登记，设立SMS中心号码，设置发送和接收文字信息的格式，设立终端编码字符等。 SIM300C requires high voltage that can not be less than 3.SIM300C要求电压不低于3.4 V，电流不低于2A. SIM300C电源初始化通过PWRKEY引脚实现。通过设置PWEKEY为高电平，实现电源初始化，如电源开-关或者重新启动。In order to ensure the power in SIM300C , software is designed to be the method that 为了确保SIM300C的电源，可以采用软件设置在SIM300C一关闭就有新的电源。SIM300C的电源命令也可以通过恢复命令实现重新启动。 SIM300C UART 1 supports the baud rate 1 200 , 2 400 , 4 800 , 9 600 , 19 200 , 38 400 , 57 600 , 115 200SIM300C UART 1支持波段率为1 200，2 400, 4 800, 9 600, 19 200, 38 400, 57 600, 115 200 bps，默认值是115 200bps。单片机zhe波特率为9 600。 So we need to set所以我们需要设置、SIM300C。 Message center number is based on SIM cards address and identified by the SIM card rather than the消息中心号码是基于SIM卡地址并且由SIM卡定义的，并不是SIM卡的当前地址。每个省或城市都有不同SMS中心号码。错误的设置将导致消息传输失败。 5. 5.2 XBee / XBee-PRO初始化 To make two XBee/ XBee2PRO modules be able to communicate with each other , we must set the为了使XBee / XBee-PRO模块能够互相通信，我们必须设置下面的参数。 CH : Channel , zigbee data transmission channel ;CH：通道，Zigbee的数据传输通道; ID : PAN indentity , Personal Area Network logo ;ID：定义PAN，个人区域网络标识; DH : Destination Address High ;DH：高位目标地址; DL : Destination Address Low ; DL：低位目标地址; MY: 162bit Source Address , 16 bit source address.MY：16位源地址。 CH and ID parameters must be consistent in order to communicate with each other.CH和ID参数必须一致，以便相互沟通。By setting a不同的ID可以防止其他ZigBee网络的干扰。模块有2种方式：16位短地址和64位长的地址。如果MY0xfffe，模块是16位短地址。否则is 642bit long address.是64位长的地址。短地址短地址的DH设置为0，DL必须与MY参数一致，以便通信。长地址的DH、DL必须和SH、SL一致，以实现互相通信。XBee / XBee-PRO初始化参数必须按以上设置。 PWM light脉冲调制光控制模块接收数据，通过XBee / XBee-PRO模块。然后根据端口PWM1的控制信息输出2相应的照明。 Here is a set of channel 2.长地址的唯一性产生了一个2.4GHz的通道。 So we just 这样我们只是set up in accordance with the requirements of several short addresses PWM modes.根据要求设置一些短地址PWM模式。 6 6结论 We combine Zigebe module and GSM module in lighting control module , giving new meaning to 我们把Zigebe模块和GSM模块结合成光控制模块，给智能照明控制新的含义。随着ZigBee协议版本的发展，智能照明网络ZigBee的应用将越来越受到重视。这个模块在照明控制系统的应用将成为未来研究的重点。 References : 参考文献： 1 ZHOU Fang , LIU Meigen. Application of intelligent illumination control system in design of elect ric illumination energy savingJ . Low Voltage Apparatus , 2007 , 16 : 20-23 (in Chinese) .2 ZHANG Ye , QIU Junhua , LU Huayang. Discussion on intelligent illumination control system J . Building Elect ricity , 2007 , 26 (6) : 40242 (in Chinese) .3 WANG Wensheng. Intelligent illumination cont rol system and cut energyJ . Computer Aided Design and Intelligent Building , 2005 , 4 : 20-22 (in Chinese) .4 Scott B. Guthery , Mary J cronin. Mobile application development with SMS and the SIM Toolkit S . Beijing : Post &Telecom Press , 2003.5 LI Jiafu , YU Lijian , GUO Chengbao , et al. Design of smart supervisory cont rol module based on GSM networkJ . International Elect ronic Element s , 2005 , 12 , 8-10 (in Chinese) .6 LI Wenzhong , DUAN Chaoyu. The wireless networking crosses the threshold and the actual M . Beijing : Beihang University , 2007 , 35-60 (in Chinese) . Biography :1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用 91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！