專利名稱：一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明設備控制領域，更具體地說，涉及一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)。
背景技術：
路燈照明是城市基礎設施的組成部分，在城市的交通安全、社會治安、人民生活和市容風貌中居于舉足輕重的地位，發(fā)揮著不可替代的作用，而且標志著城市實力和成熟的程度。建國以來，伴隨我國城市現(xiàn)代化建設的突飛猛進，城市路燈照明取得了輝煌的成果，成為一項蓬勃發(fā)展的公用事業(yè)，但是普遍存在市政開支緊張與路燈照明不足的矛盾。因此，必須在對路燈進行自動化、智能化的監(jiān)控管理的基礎上，在實施城市光亮工程的基礎上，最大限度地實施城市路燈照明的節(jié)能。然而，LED燈是現(xiàn)在用得最多的節(jié)能燈。目前，我國絕大多數(shù)地區(qū)的LED燈控制還是通過人工控制，但是人工控制的方式效率低、成本高、質(zhì)量差，直接影響到我國LED燈照明企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，為了有利于經(jīng)濟長期穩(wěn)定的發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量，構(gòu)建和諧社會，無線LED燈控制應運而生，為廣大人民群眾的生活和社會帶來了便利。Zigbee技術是近年來興起的一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本且數(shù)據(jù)可靠性高的雙向無線通信技術，主要用于自動、遠程控制領域及家用設備聯(lián)網(wǎng)?；赯igbee的技術特點以及LED燈控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸要求，采用Zigbee技術的無線LED燈控制系統(tǒng)是一個比較新而且具有相當實用價值的應用，實用Zigbee無線控制技術能夠更好地位廣大用戶提供服務。然而，現(xiàn)有技術中，Zigbee采用的是單路輸出單輸入模式。在這種情況下，當發(fā)射的總功率沒有增加的情況下，對系統(tǒng)的性能提升并沒有真正的達到最佳性能，這樣會存在輸出功率的浪費，且極易受到外界的干擾而造成系統(tǒng)性能的嚴重下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中在LED燈控制系統(tǒng)中采用單輸出單輸入的Zigbee無線通信方式而造成功率浪費、信噪比低等不足，提供一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)大大的提高了系統(tǒng)的信噪比，且合理的進行功率分配，提高了系統(tǒng)的信號傳輸效率。為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理中心、Zigbee集中器以及用于采集LED燈的數(shù)據(jù)信息的Zigbee采集器，所述Zigbee采集器采集到LED燈的信息后經(jīng)過處理發(fā)送到所述Zigbee集中器，最后傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)管理中心進行數(shù)據(jù)管理與控制，所述Zigbee采集器包括多輸出的Zigbee無線通信單元，所述Zigbee集中器包括多輸入的Zigbee無線通信單元，且所述多輸出的Zigbee無線通信單元與所述多輸入的Zigbee無線通信單元通過Zigbee無線通信網(wǎng)絡進行信號傳輸。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述Zigbee采集器包括微控制單元、無線通信單元、串口通信模塊、存儲器、電源模塊、時鐘模塊以及通信接口，所述微控制單元分別與所述無線通信單元、串口通信模塊、存儲器、電源模塊、時鐘模塊以及通信接口相互通信連接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述多輸出的Zigbee無線通信單元包括編碼器、兩個或者兩個以上擴頻模塊以及與每個擴頻模塊相連的發(fā)射天線，所述編碼器分別與兩個或者兩個以上的擴頻模塊相連接，所述多輸出的Zigbee無線通信單元的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過編碼器完成編碼后分成多路信號，每路信號均經(jīng)過擴頻模塊進行擴頻然后經(jīng)過所述發(fā)射天線發(fā)射出去。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述編碼器為差分編碼器。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述多輸入的Zigbee無線通信單元包括兩個或者兩個以上接收天線、兩個或者兩個以上的同步模塊、兩個或者兩個以上的解擴頻模塊以及一解碼器，每一接收天線均與一同步模塊和一解擴頻模塊依次連接；所述每一接收天線接收到的信號經(jīng)過所述同步模塊進行時間同步和頻率同步后傳輸?shù)剿鼋鈹U頻模塊，所有所述解擴頻模塊解擴頻后將信號合并，最后傳輸?shù)剿鼋獯a器進行解碼，還原所述多輸出的Zigbee無線通信單元接收到的數(shù)據(jù)信號。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述解碼器為差分解碼器。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述Zigbee集中器還包括GPRS通信模塊,所述Zigbee集中器通過所述GPRS通信模塊與所述數(shù)據(jù)管理中心進行通信。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述Zigbee集中器還包括CDMA或LTE通信模塊，所述Zigbee集中器通過所述CDMA或LTE通信模塊與所述數(shù)據(jù)管理中心進行通信。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述Zigbee采集器還包括采集LED燈的狀態(tài)信息的傳感器，所述傳感器與所述通信接口相連。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述傳感器為光感傳感器。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有以下有益效果:本發(fā)明基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)采用多輸入多輸出的Zigbee無線通信單元進行數(shù)據(jù)傳輸，每路輸入或者每路輸出與其他的輸入或者輸出線路的數(shù)據(jù)處理均相互獨立，不但解決了 Zigbee發(fā)送信號的多徑傳輸效應問題，而且提高了信道的信噪比；還可以在不增加輸入功率的情況下還能比較優(yōu)化的有效對信道進行較好的分配功率，從而達到性能最大傳輸。


圖1是本發(fā)明基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述多輸出的Zigbee無線通信單元和多輸入的Zigbee無線通信單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所述Zigbee采集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖1所示，為一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理中心、Zigbee集中器以及用于采集LED燈的數(shù)據(jù)信息的Zigbee采集器,所述Zigbee采集器采集到LED燈的信息后經(jīng)過處理發(fā)送到所述Zigbee集中器，最后傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)管理中心進行數(shù)據(jù)管理與控制，其特征在于，所述Zigbee采集器包括多輸出的Zigbee無線通信單元，所述Zigbee集中器包括多輸入的Zigbee無線通信單元，且所述多輸出的Zigbee無線通信單元與所述多輸入的Zigbee無線通信單元通過Zigbee無線通信網(wǎng)絡進行信號傳輸。如圖3所述Zigbee采集器包括微控制單元、無線通信單元、串口通信模塊、存儲器、電源模塊、時鐘模塊以及通信接口，所述微控制單元分別與所述無線通信單元、串口通信模塊、存儲器、電源模塊、時鐘模塊以及通信接口相互通信連接。微處理器是Zigbee采集器的核心，本實施例采用Tl公司推出的基于MSP430F149的控制芯片作為主MCU。MSP430F149是一款超低功耗的16位單片機，具有豐富的I/O接口可以用來擴展外部資源。本實施方式中，無線通信單元(也就是多輸出的Zigbee無線通信單元)采用CC2420芯片，也可以采用CC2430或CC2530芯片等，根據(jù)時間和傳輸距離的不同應用需求而定，在此不作限定。存儲器采用FM24C16鐵電存儲器，具有無限次擦寫和非易失性的特點，減小系統(tǒng)功耗、節(jié)省空間和成本的同時，還增加了系統(tǒng)的可靠性。時鐘模塊選用高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關閉充電功能。如圖2所示，所述多輸出的Zigbee無線通信單元包括編碼器、兩個或者兩個以上擴頻模塊以及與每個擴頻模塊相連的發(fā)射天線，所述編碼器分別與兩個或者兩個以上的擴頻模塊相連接，所述多輸出的Zigbee無線通信單元的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過編碼器編碼完成后分成多路信號，每路信號均經(jīng)過擴頻模塊進行擴頻然后經(jīng)過所述發(fā)射天線發(fā)射出去。所述多輸入的Zigbee無線通信單元包括兩個或者兩個以上接收天線、兩個或者兩個以上的同步模塊、兩個或者兩個以上的解擴頻模塊以及一解碼器，每一接收天線均與一同步模塊和一解擴頻模塊依次連接；所述每一接收天線接收到的信號經(jīng)過所述同步模塊進行時間同步和頻率同步后傳輸?shù)剿鼋鈹U頻模塊，所有所述解擴頻模塊解擴頻后將信號合并，最后傳輸?shù)剿鼋獯a器進行解碼，還原所述多輸出的Zigbee無線通信單元接收到的數(shù)據(jù)信號。本發(fā)明實施例中，該編碼器優(yōu)選差分編碼器，該解碼器優(yōu)選差分解碼器。本發(fā)明中，所述Zigbee集中器還包括GPRS、基于3G的CDMA或基于4G的LTE通信模塊，所述Zigbee集中器通過上述通信模塊與數(shù)據(jù)管理中心進行通信。除此之外，上述通信方式還可以根據(jù)實際需要選擇，也可以采用其他的通信方式。本發(fā)明中，所述Zigbee采集器還包括采集LED燈的狀態(tài)信息的傳感器，所述傳感器與所述通信接口相連，在LED等控制系統(tǒng)中，優(yōu)選采用光感傳感器。綜上所述，本發(fā)明基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)采用多輸入多輸出的Zigbee無線通信單元進行數(shù)據(jù)傳輸，每路輸入或者每路輸出與其他的輸入或者輸出線路的數(shù)據(jù)處理均相互獨立，不但解決了 Zigbee發(fā)送信號的多徑傳輸效應問題，而且提高了信道的信噪比；還可以在不增加輸入功率的情況下還能比較優(yōu)化的有效對信道進行較好的分配功率，從而達到性能最大傳輸。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未違背本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理中心、Zigbee集中器以及用于采集LED燈的數(shù)據(jù)信息的Zigbee采集器,所述Zigbee采集器采集到LED燈的信息后經(jīng)過處理發(fā)送到所述Zigbee集中器，最后傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)管理中心進行數(shù)據(jù)管理與控制，其特征在于，所述Zigbee采集器包括多輸出的Zigbee無線通信單元，所述Zigbee集中器包括多輸入的Zigbee無線通信單元,且所述多輸出的Zigbee無線通信單元與所述多輸入的Zigbee無線通信單元通過Zigbee無線通信網(wǎng)絡進行信號傳輸。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述Zigbee采集器包括微控制單元、無線通信單元、串口通信模塊、存儲器、電源模塊、時鐘模塊以及通信接口，所述微控制單元分別與所述無線通信單元、串口通信模塊、存儲器、電源模塊、時鐘模塊以及通信接口相互通信連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多輸出的Zigbee無線通信單元包括編碼器、兩個或者兩個以上擴頻模塊以及與每個擴頻模塊相連的發(fā)射天線，所述編碼器分別與兩個或者兩個以上的擴頻模塊相連接，所述多輸出的Zigbee無線通信單元的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過編碼器完成編碼后分成多路信號，每路信號均經(jīng)過擴頻模塊進行擴頻然后經(jīng)過所述發(fā)射天線發(fā)射出去。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼器為差分編碼器。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多輸入的Zigbee無線通信單元包括兩個或者兩個以上接收天線、兩個或者兩個以上的同步模塊、兩個或者兩個以上的解擴頻模塊以及一解碼器，每一接收天線均與一同步模塊和一解擴頻模塊依次連接；所述每一接收天線接收到的信號經(jīng)過所述同步模塊進行時間同步和頻率同步后傳輸?shù)剿鼋鈹U頻模塊，所有所述解擴頻模塊解擴頻后將信號合并，最后傳輸?shù)剿鼋獯a器進行解碼，還原所述多輸出的Zigbee無線通信單元接收到的數(shù)據(jù)信號。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼器為差分解碼器。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述Zigbee集中器還包括GPRS通信模塊，所述Zigbee集中器通過所述GPRS通信模塊與所述數(shù)據(jù)管理中心進行通信。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述Zigbee集中器還包括CDMA或LTE通信模塊，所述Zigbee集中器通過所述CDMA或LTE通信模塊與所述數(shù)據(jù)管理中心進行通信。
9.根據(jù)權利要求2所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述Zigbee采集器還包括采集LED燈的狀態(tài)信息的傳感器，所述傳感器與所述通信接口相連。
10.根據(jù)權利要求9所述的基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器為光感傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理中心、Zigbee集中器以及用于采集LED燈的數(shù)據(jù)信息的Zigbee采集器，Zigbee采集器包括多輸出的Zigbee無線通信單元，Zigbee集中器包括多輸入的Zigbee無線通信單元，且多輸出的Zigbee無線通信單元與多輸入的Zigbee無線通信單元通過Zigbee無線通信網(wǎng)絡進行信號傳輸。本發(fā)明基于Zigbee無線通信的LED燈控制系統(tǒng)采用多輸入多輸出的Zigbee無線通信單元進行數(shù)據(jù)傳輸，每路輸入或者每路輸出與其他的輸入或者輸出線路的數(shù)據(jù)處理均相互獨立，不但解決了Zigbee發(fā)送信號的多徑傳輸效應問題，而且提高了信道的信噪比；還可以在不增加輸入功率的情況下還能比較優(yōu)化的有效對信道進行較好的分配功率，從而達到性能最大傳輸。
文檔編號H05B37/02GK103152930SQ20131005595
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權日2013年2月21日
發(fā)明者尹武, 戴宏劍 申請人:深圳市睿海智電子科技有限公司