基于物聯(lián)網(wǎng)的燈光控制系統(tǒng)——燈光節(jié)點設計(共28頁)

1、畢業(yè)設計(b y sh j)說明書設計(shj)題目: 基于(jy)物聯(lián)網(wǎng)的燈光控制系統(tǒng) 燈光節(jié)點設計專 業(yè): 物聯(lián)網(wǎng)應用技術 班 級: 物聯(lián)網(wǎng)XX 學 號: 姓 名: 指導教師: 二一五年十二月二十日PAGE 學 生姓 名學號班級專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用技術設計題目基于物聯(lián)網(wǎng)的燈光控制系統(tǒng)燈光節(jié)點設計指導教師姓名職 稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式備 注設計內(nèi)容：課題簡介：以道惟爾公司CC2430無線傳感器節(jié)點和光照傳感器模塊為載體，基于IAR和VS2010開發(fā)環(huán)境，設計一個燈光控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對道路燈光亮滅進行控制，并接受上位機監(jiān)控命令。主要任務：（1）設計51單片機控制層的軟件，包括根據(jù)系統(tǒng)工作過程制

2、定51單片機模塊與CC2430無線通訊模塊串口通訊協(xié)議，然后編寫和調(diào)試串口收發(fā)子程序設計；（2）撰寫設計報告。主要技術要求如下：（1）采用模塊化設計思想規(guī)劃各子程序功能；（2）串口通訊的基本數(shù)據(jù)幀格式為：幀頭、功能碼、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、幀尾。進度安排：1. 任務分解，收集有關資料并消化吸收2周；2. 制定設計方案1周；3. 軟件設計6周；4. 撰寫設計報告2周；5. 準備畢業(yè)答辯。主要參考文獻、資料(寫清楚參考文獻名稱、作者、出版單位)：1孫利民，李建中，李偷，朱紅松.無線傳感器網(wǎng)絡.清華大學出版社，20052陳林星.無線傳感器網(wǎng)絡技術與應用.電子工業(yè)出版社，20093王小強，歐陽駿，黃寧淋.Z

3、igBee無線傳感器網(wǎng)絡設計與實現(xiàn).化學工業(yè)出版社，20124郭淵博，楊魁武，趙儉.ZigBee技術與應用CC2430設計、開發(fā)與實踐.國防工業(yè)出版社，20105高守瑋，吳燦陽.ZigBee技術實踐教程.北京航空航天大學出版社，20096CC2430資料./view/1735618.htm審批意見教研室負責人：年 月 日備注：任務書由指導(zhdo)教師填寫，一式二份。其中學生一份，指導教師一份。頁摘要目前現(xiàn)有的城市路燈控制系統(tǒng)大多采用有線連接的方式，系統(tǒng)成本高、功耗大、施工復雜，而且存在能源浪費、后期維護(wih)困難等問題。針對以上缺點以道惟爾公司(n s)CC2430無線傳感器節(jié)點(ji

4、 din)和光照傳感器模塊為載體，基于IAR和VS2010開發(fā)環(huán)境，設計一個模擬道路燈光控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對道路燈光亮滅進行控制，并接受上位機監(jiān)控命令。該系統(tǒng)采用了無線傳感器網(wǎng)絡和ZigBee技術，無線傳感器網(wǎng)絡是一種集無線通信、數(shù)據(jù)采集和信息處理功能于一體的新興網(wǎng)絡。ZigBee技術是無線傳感器網(wǎng)絡中最具代表性的一種新興技術，具有低成本、低功耗等特點。將ZigBee技術應用于城市路燈控制系統(tǒng)，將有利于實現(xiàn)路燈控制系統(tǒng)的智能化和節(jié)能化。關鍵詞CC2430無線傳感器網(wǎng)絡ZigBee第1章概述(i sh)在城市(chngsh)道路燈光控制(kngzh)中，為了實時地控制不同道路燈光的亮滅，需要一個分布

5、式多點道路燈光控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的多點分布式道路燈光控制系統(tǒng)多采用有線傳輸方式，然而隨著分布式節(jié)點的不斷增加，系統(tǒng)的布線復雜度和成本也就極具增加，這給系統(tǒng)的設計、維護和升級帶了許多不便。如何解決有線網(wǎng)絡帶來的諸多不便已成為當下研究的熱點。無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)具有自組織、可快速部署、屏蔽性強、無人值守等優(yōu)點。隨著射頻技術、集成電路技術的發(fā)展，無線通信功能的實現(xiàn)越來越容易，數(shù)據(jù)傳輸速率也越來越快，并且逐漸達到可以與有線網(wǎng)絡相媲美的水平?；谖锫?lián)網(wǎng)的燈光控制系統(tǒng)旨在設計一種基于物聯(lián)網(wǎng)的模擬道路燈光控制系統(tǒng)，用以實現(xiàn)對多個分散節(jié)點的燈光亮滅控制。采用模塊化設計，無論是硬件還是軟件，各個分層間結構清楚。

6、在技術架構上，將感知、傳輸、應用分離，采用感知控制層、傳輸通信層、應用服務層三層架構設計。第2章系統(tǒng)(xtng)總體設計2.1設計(shj)目標1經(jīng)調(diào)研分析，制定系統(tǒng)總體邏輯(lu j)架構和技術架構。2合理選擇各部分硬件，并開發(fā)基于CC2430平臺的驅動程序。3基于CC2430和TI Z-STACK協(xié)議棧，開發(fā)WSN應用程序，組建具有分布式自組網(wǎng)能力的WSN燈光控制無線傳感器網(wǎng)絡。4完成PC展示層應用軟件開發(fā)。5最終搭建一套具有較好實時性的燈光控制系統(tǒng)。2.2設計原則本系統(tǒng)在設計過程中綜合考慮了以下基本原則：1在達到預期功能的基礎上，確保系統(tǒng)的性能指標，如燈光控制實時性指標、網(wǎng)絡自愈性指標等

7、。2模塊化設計，無論是硬件還是軟件，各個分層間結構清楚，采用規(guī)范的通訊協(xié)議，便于系統(tǒng)升級和網(wǎng)絡擴容。2.3技術架構在技術架構上，將感知、傳輸、應用分離，采用感知控制層、傳輸通信層、應用服務層三層架構設計。PC展示層應用軟件基.Net Framework框架，在VS2010平臺實現(xiàn)。2.4系統(tǒng)組成本系統(tǒng)可分為感知層、傳輸層和應用層三層架構。整個無線傳感器網(wǎng)絡架構如圖2-1所示。感知層主要為CC2430終端。終端將通過無線網(wǎng)絡接收來自協(xié)調(diào)器下發(fā)的燈光控制數(shù)據(jù)。傳輸層主要為CC2430協(xié)調(diào)器。協(xié)調(diào)器，上電后建立一個網(wǎng)絡，接受從網(wǎng)絡上傳輸來的信息，并將這些信息通過串口傳到PC。應用層主要包括通過串口與

8、CC2430協(xié)調(diào)器連接的上位機管理軟件。圖2-1無線傳感器網(wǎng)絡結構第3章系統(tǒng)(xtng)通訊(tngxn)協(xié)議規(guī)劃(guhu)3.1系統(tǒng)運行流程道路燈光控制系統(tǒng)的運行主要包括注冊網(wǎng)絡、獲取網(wǎng)絡參數(shù)、下發(fā)控制指令等三方面的操作。在道路燈光控制系統(tǒng)中服務器與CC2430協(xié)調(diào)器之間是通過串口進行通信，兩者之間是需要使用統(tǒng)一的波特率、并按指定幀格式收發(fā)數(shù)據(jù)。CC2430協(xié)調(diào)器與CC2430終端節(jié)點之間是通過ZigBee無線網(wǎng)絡通信的，需要物理地址和網(wǎng)絡地址。CC2430終端節(jié)點是通過普通I/O口將控制命令轉化為控制模塊（執(zhí)行機構）的驅動信號的。3.1.1注冊網(wǎng)絡系統(tǒng)啟動后，CC2430協(xié)調(diào)器首先建立無

9、線網(wǎng)絡，路由器和終端節(jié)點在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡后，會主動加入網(wǎng)絡，并上傳網(wǎng)絡參數(shù)（物理地址、網(wǎng)絡地址、節(jié)點類型等）。注冊網(wǎng)絡的流程如圖3-1所示。圖3-1注冊網(wǎng)絡運行流程3.1.2獲取網(wǎng)絡參數(shù)系統(tǒng)運行中，為及時發(fā)現(xiàn)掉線節(jié)點，系統(tǒng)會周期性去詢問節(jié)點，要求返回網(wǎng)絡參數(shù)。獲取網(wǎng)絡參數(shù)的流程如圖3-2所示。圖3-2獲取網(wǎng)絡(wnglu)參數(shù)運行流程3.1.3下發(fā)(xi f)控制指令當需要(xyo)改變各被控對象的運行狀態(tài)時，系統(tǒng)就需要下發(fā)各類控制指令，其流程如圖3-3所示。圖3-3下發(fā)控制指令運行流程3.2通信協(xié)議規(guī)劃3.2.1規(guī)劃原則1）透明傳輸，將控制與傳輸分離。2）ZigBee無線網(wǎng)支持廣播、點對點通信。3

10、.2.2WSN網(wǎng)絡結構1.WSN類型(lixng)節(jié)點 1）協(xié)調(diào)(xitio)器（Coordinator） 在無線傳感網(wǎng)絡中，有且只有一個協(xié)調(diào)(xitio)器節(jié)點，它負責選擇網(wǎng)絡所使用的頻率通道、建立網(wǎng)絡并將其他節(jié)點加入網(wǎng)絡、提供信息路由、安全管理和其他服務。 2）路由器（Router） 路由器節(jié)點是網(wǎng)絡遠距離延伸的必要部件。它負責發(fā)送和接受節(jié)點自身信息；節(jié)點之間轉發(fā)信息；允許子節(jié)點通過它加入網(wǎng)絡。 3）傳感器節(jié)點（Sensor） 傳感器節(jié)點的主要任務就是發(fā)送和接收信息，通常一個終端節(jié)點處在數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)時可進入休眠狀態(tài)以降低能耗。 2. 網(wǎng)絡拓撲選擇本系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡基于Z-Stack協(xié)議棧完成

11、，由于控制點不多、分布范圍較窄，故采用星形網(wǎng)絡拓撲結構，如圖3-4所示。圖3-4星形網(wǎng)絡拓撲3.1.3通信協(xié)議協(xié)議的規(guī)劃應采用分層方式實施，以便明確邊界。對于本系統(tǒng)而言，整個協(xié)議從下自上為分三層，如圖3-5所示。圖3-5自定義協(xié)議(xiy)的層次結構1）網(wǎng)絡(wnglu)間傳輸數(shù)據(jù)流的特點。表3-1數(shù)據(jù)流特點(tdin)序號鏈路方向數(shù)據(jù)流功能數(shù)據(jù)流大小數(shù)據(jù)流內(nèi)容1上行注冊網(wǎng)絡（1-1）=24B源節(jié)點物理地址（8B）源節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B）源節(jié)點的節(jié)點類型（3B）父節(jié)點物理地址（8B）父節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B）目標節(jié)點提取的鏈路質(zhì)量 （1B）上傳網(wǎng)絡參數(shù)（2-4）=24B源節(jié)點物理地址（8B）源節(jié)點網(wǎng)

12、絡地址（2B）源節(jié)點的節(jié)點類型（3B）父節(jié)點物理地址（8B）父節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B）目標節(jié)點提取的鏈路質(zhì)量 （1B）上傳執(zhí)行結果（3-5）=11B源節(jié)點物理地址（8B）源節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B）執(zhí)行結果（1B）2下行下發(fā)獲取網(wǎng)絡參數(shù)指令（2-3）=13B目標節(jié)點物理地址（8B）目標節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B）幀功能標識（3B）下發(fā)控制指令（3-3）=14B目標節(jié)點物理地址（8B）目標節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B）幀功能標識（3B）控制參數(shù)（1B）2）協(xié)議幀格式。表3-2無線網(wǎng)通信協(xié)議基本幀格式內(nèi)容字節(jié)數(shù)備注幀頭&WSN4幀類型3幀長度241物理地址8功能復用： （1）注冊網(wǎng)絡和獲取網(wǎng)絡參數(shù)時：承載源節(jié)點物理地址（8B

13、）、網(wǎng)絡地址（2B）； （2）下發(fā)控制指令時：承載目標節(jié)點物理地址（8B）、網(wǎng)絡地址（2B）；（3）上傳執(zhí)行結果時：承載源節(jié)點物理地址（8B）、網(wǎng)絡地址（2B）。網(wǎng)絡地址2數(shù)據(jù)包7功能復用： （1）注冊網(wǎng)絡和獲取網(wǎng)絡參數(shù)時：18-19字節(jié)承載父節(jié)點網(wǎng)絡地址（2B），20-22承載節(jié)點類型（3B）； （2）下發(fā)控制指令時：承載控制參數(shù)（1B），沒有用完的字節(jié)填充0； （3）上傳執(zhí)行結果時：承載執(zhí)行結果（1B），沒有用完的字節(jié)填充0。連接質(zhì)量1幀尾END33）表3-3，各字段含義(hny)。表3-3各字段含義(hny)幀頭用于表明一幀數(shù)據(jù)的開始。幀類型用于指明傳輸?shù)倪@一幀的數(shù)據(jù)的用途。幀長度用于指

14、明接下來要傳輸?shù)奈锢淼刂贰⒕W(wǎng)絡地址、數(shù)據(jù)包等三字段的長度。物理地址功能復用。網(wǎng)絡地址功能復用。數(shù)據(jù)包用于指明通信中具有實質(zhì)意義的數(shù)據(jù)。連接質(zhì)量用于指明 WSN 中節(jié)點與節(jié)點通信的鏈路的通信質(zhì)量。幀尾用于表明一幀數(shù)據(jù)的結束。4）幀類型(lixng)簡表。表3-4幀類型簡表幀類型功能命令備注下行鏈路下發(fā)獲取網(wǎng)絡參數(shù)指令 （2-3）RNPRead Node Network Parameters讀取節(jié)點網(wǎng)絡參數(shù)下發(fā)控制指令 （3-3）CPAControl by Physical Address 根據(jù)物理地址下發(fā)控制指令CNAControl by Network Address 根據(jù)網(wǎng)絡地址下發(fā)控制指令

15、5）幀類型(lixng)詳表。表3-5JNS幀類型(lixng)詳表功能類型詳細解釋JNS注冊網(wǎng)絡（1）用途：終端節(jié)點新加入網(wǎng)絡后，向協(xié)調(diào)器發(fā)送節(jié)點入網(wǎng)信息。（2）終端節(jié)點或路由器上傳到協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)項目字節(jié)數(shù)內(nèi)容幀頭4B&WSN幀類型3BJNS幀長度1B0 x18物理地址8B源節(jié)點物理地址網(wǎng)絡地址2B源節(jié)點網(wǎng)絡地址數(shù)據(jù)包7B0-1字節(jié)父節(jié)點網(wǎng)絡地址2-4字節(jié)節(jié)點類型（終端節(jié)點：RFD）連接質(zhì)量1B協(xié)調(diào)器收到節(jié)點數(shù)據(jù)后的連接質(zhì)量數(shù)據(jù)幀尾3BEND（3）使用步驟1）協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡 2）啟動路由器或終端節(jié)點 3）終端節(jié)點主動上傳入網(wǎng)信息。字符串示例：&WSNJNS123456780100RFD5EN

16、D表3-6CPA幀類型(lixng)詳表功能類型詳細解釋CPA下發(fā)控制指令（1）用途：根據(jù)網(wǎng)絡地址下發(fā)控制指令。（2）協(xié)調(diào)器下發(fā)到終端的數(shù)據(jù)項目字節(jié)數(shù)內(nèi)容幀頭4B&WSN幀類型3BCPA幀長度1B0 x12物理地址8B目標節(jié)點物理地址網(wǎng)絡地址2B目標節(jié)點網(wǎng)絡地址數(shù)據(jù)包7B1字節(jié)燈組號2-3字節(jié)控制狀態(tài)4-7字節(jié)0000連接質(zhì)量1B協(xié)調(diào)器收到節(jié)點數(shù)據(jù)后的連接質(zhì)量數(shù)據(jù)幀尾3BEND（3）使用步驟及示例1）啟動協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點2）向終端下發(fā)控制指令3）終端節(jié)點接收下發(fā)的指令字符串示例：&WSNCPA123456780100RFD5END表3-7RNP幀類型詳表功能類型詳細解釋RNP下發(fā)獲取網(wǎng)絡參數(shù)指

17、令（1）用途：協(xié)調(diào)器向終端下發(fā)獲取網(wǎng)絡（2）由協(xié)調(diào)器下發(fā)到路由器或終端的數(shù)據(jù)項目字節(jié)數(shù)內(nèi)容幀頭4B&WSN幀類型3BRNP幀長度1B0 x12物理地址8B源節(jié)點物理地址網(wǎng)絡地址2B源節(jié)點網(wǎng)絡地址數(shù)據(jù)包7B00000000連接質(zhì)量1B協(xié)調(diào)器收到節(jié)點數(shù)據(jù)后的連接質(zhì)量數(shù)據(jù)幀尾3BEND（3）使用步驟及示例1)下發(fā)獲取網(wǎng)絡參數(shù)指令2)啟動協(xié)調(diào)器3)協(xié)調(diào)器下發(fā)信息給終端,并判斷是否接收?字符串示例：&WSNRNP123456780100RFD5END第4章燈光(dnggung)控制系統(tǒng)硬件設計4.1CC2430芯片(xn pin)介紹4.1.1CC2430芯片(xn pin)簡介CC2430是一顆真正的

18、系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎的2.4GHz ISM波段應用，及對低成本，低功耗的要求。它結合一個高性能2.4GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。4.1.2CC2430芯片引腳圖CC2430芯片的引腳分布如圖4-1所示。圖4-1CC2430芯片引腳4.1.3CC2430芯片引腳功能CC2430芯片引腳功能定義如表4-1所示。表4-1CC2430各引腳功能(gngnng)定義引腳引腳名稱引腳類型描述-GND接地外露的芯片安裝襯底時必須連接到PCB的接地P1_7數(shù)字I/OPort 1_7P1_6

19、數(shù)字I/OPort 1_6P1_5數(shù)字I/OPort 1_5P1_4數(shù)字I/OPort 1_4P1_3數(shù)字I/OPort 1_3P1_2數(shù)字I/OPort 1_2DVDD電源（數(shù)字）為數(shù)字I/O提供2.03.6V的電源P1_1數(shù)字I/OPort 1_1 具有 20mA驅動能力P1_0數(shù)字I/OPort 1_0 具有 20mA 驅動能力RESET N數(shù)字輸入復位，低電平有效P0_0數(shù)字I/OPort 0_0P0_1數(shù)字I/OPort 0_1P0_2數(shù)字I/OPort 0_2P0_3數(shù)字I/OPort 0_3P0_4數(shù)字I/OPort 0_4P0_5數(shù)字I/OPort 0_5P0_6數(shù)字I/OPo

20、rt 0_6P0_7數(shù)字I/OPort 0_7XOSC Q2數(shù)字I/O32MHz晶體振蕩器引腳2AVDD SOC電源（模擬）2.03.6V模擬供電連接處XOSC Q1模擬I/O32MHz晶體振蕩器引腳1RBIAS1模擬I/O用于參考電流的外部精密偏置裝置AVDD RRE電源（模擬）2.03.6V模擬供電連接處RREG_OUT電源輸出1.8V穩(wěn)壓供電輸出，僅供給模擬電路的1.8V部分（為引腳25，27-31，35-40供電）AVDD_IF1電源（模擬）1.8V的供電接收帶通濾波器，模擬測試模塊，整體的偏壓和VGA的第一部RBIAS2模擬輸出外接精密電阻AVDD_CHP電源（模擬）1.8V供電，用

21、于相位檢測，電荷泵和第一部分的環(huán)路濾波器VCO_GUAR電源（模擬）連接保護環(huán)的壓控振蕩器（到AVDD）屏蔽AVDD_VCO電源（模擬）1.8V供電，用于VCO和后一部分的PLL環(huán)路濾波器AVDD_PRE電源（模擬）1.8V供電，用于預分頻器，Div-2和本地振蕩器緩沖器AVDD_RF1電源（模擬）1.8V供電，用于LNA，前端偏置和PARF_PRF I/O發(fā)送期間正RF輸入信號到LNA接收期間正RF輸入信號到LNATXRX SWIT電源（模擬）為PA提供校準電壓RF_N電源（模擬）發(fā)送期間正RF輸入信號到LNA接收期間正RF輸入信號到LNAAVDD SW電源（模擬）為LNA/PA開關提供1.

22、8V電源AVDD RF2電源（模擬）為接收和傳輸混頻器提供1.8V電源AVDD IF2電源（模擬）為傳輸?shù)屯V波器和VGA的后階段提供1.8V電源AVDD ADC電源（模擬）為ADCs和DACs的模擬部分提供1.8V電源DVDD ADC電源（數(shù)字）為ADCs的數(shù)字部分提供1.8V電源AVDD DGU電源（數(shù)字）為數(shù)字噪聲隔離提供電源連接AVDD DRE電源（數(shù)字）為數(shù)字內(nèi)核穩(wěn)壓器提供2.03.6V電源DCOUPL電源（數(shù)字）提供1.8V的去耦電壓，此電壓不為外電路所使用P2_4/XOSC數(shù)字I/O端口2.4/32.768kHz XOSCP2_3/XOSC數(shù)字I/O端口2.4/32.768kHz

23、 XOSCP2_2數(shù)字I/O端口2.2P2_1數(shù)字I/O端口2.1DVDD電源（數(shù)字）為數(shù)字I/O提供2.03.6V 電源P2_0數(shù)字I/O端口2.04.2CC2430節(jié)點(ji din)板硬件(yn jin)設計4.2.1CC2430節(jié)點(ji din)板電路原理本系統(tǒng)傳輸層、感知層均采用道惟爾公司的CC2430（DS210A型）無線傳感器，主要包括CC2430最小系統(tǒng)、電源電路、射頻電路和IO口接口電路等部分，電路原理圖如圖4-2所示。圖4-2CC2430節(jié)點(ji din)電路原理圖CC2430的射頻(sh pn)部分工作在2.4GHz，因此(ync)PCB設計需重點考慮分布參數(shù)的影響。

24、DS210A模塊PCB參考TI公司DataSheet設計，采用外置SMA天線，以提高傳輸距離，PCB板底圖如圖4-3所示。圖4-3CC2430節(jié)點板PCB圖CC2430節(jié)點板的實物圖如圖4-4所示，該圖有7個主要的區(qū)域，其中1、2為20芯底板插座，3為無源晶振，4為CC2430芯片，5為節(jié)點復位鍵，6為電源開關，7為RF天線，8為32MHZ高速晶振。圖4-4CC2430節(jié)點(ji din)板實物(shw)圖4.2.2節(jié)點(ji din)底板插座引腳圖節(jié)點底板插座JP1和JP2都為20針插孔，和CC2431芯片的相應引腳連接起來，圖4-5和圖4-6分別為節(jié)點底板插座JP1和JP2的引腳分布圖，其

25、中各I/O端口(如P0_1)連接到CC2431芯片上對應的引腳。RESET表示復位引腳，GND表示接地，DC3Vout表示接到 3V直流電源，J1，J2，J3，J4，J5，J6，J7，J8，P1，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，為未用引腳。圖4-5JP1引腳圖 圖4-6JP2引腳圖4.2.310針JTAG接口(ji ku)引腳圖圖4-710針JTAG接口(ji ku)引腳圖4.2.4RS-232口引腳圖RS-232串口在CC2430芯片(xn pin)一端使用P0端口中的四個引腳，連接關系為：P0_2-RXD，P0_3-TXD，P0_4-CTS，P0_5-RTS。圖4-8RS-232

26、(DB9)串口（母口）引腳圖4.3燈光節(jié)點設計燈光節(jié)點工作原理：當終端節(jié)點CC2430接收到協(xié)調(diào)器下發(fā)的數(shù)據(jù)，經(jīng)解調(diào)后執(zhí)行指定命令。向I/O輸出高低電平，通過兩個74HC04反向驅動器經(jīng)歷兩次驅動放大信號后送入ULN803芯片，再通過ULN2803將信號再次放大來驅動繼電器，從而使繼電器閉合或導通，實現(xiàn)對各路燈光的控制。如圖4-9所示。圖4-9燈光(dnggung)節(jié)點電路原理圖本系統(tǒng)（基于物聯(lián)網(wǎng)(lin wn)的燈光控制系統(tǒng)）是一個模擬城市道路燈光控制的系統(tǒng)，模擬該系統(tǒng)的沙盤有6條道路(dol)，如圖4-10所示，每條道路上的路燈由若干組燈組組成，每組燈組通過控制單元與CC2430節(jié)點板相應

27、端口連接。本模擬系統(tǒng)的道路燈光分別由0803和0804兩塊節(jié)點板的P1端口控制，這樣不僅可以控制單組燈組，還可以控制指定的范圍內(nèi)所有燈組。例如現(xiàn)需要對太陽路偶數(shù)燈控制，只需要對該組燈組對應的0803節(jié)點板P1.3端口輸出高低電平來進行控制。若要對太陽路整條路進行同時控制，就需要對0803節(jié)點板的P1.3端口和P1.6端口同時輸出高低電平來進行同時控制。以此類推，通過端口分配來實現(xiàn)對整條道路或者道路某一部分燈組的控制，端口分配見表4-2。圖4-10道路分布圖表4-2端口分配星光大道0803P1.5星光大道南側奇數(shù)燈0 xFB0804P1.0星光大道北側偶數(shù)燈0 x6DP1.3星光大道北側奇數(shù)燈P

28、1.6星光大道南側奇數(shù)燈太陽路0803P1.3太陽路偶數(shù)燈0 xEDP1.6太陽路奇數(shù)燈濱河路0803P1.4濱河路奇數(shù)燈0 xF70804P1.2濱河路偶數(shù)燈0 xDF月亮路0804P1.5月亮路0 xFB水星路0803P1.1水星路奇數(shù)燈0 xBEP1.7水星路偶數(shù)燈銀河大道0803P1.0銀河大道南側偶數(shù)燈0 x5FP1.2銀河大道北側偶數(shù)燈0804P1.1銀河大道南側奇數(shù)燈0 xB7P1.4銀河大道北側奇數(shù)燈第5章系統(tǒng)(xtng)調(diào)試(dio sh)5.1功能測試基于(jy)物聯(lián)網(wǎng)燈光控制系統(tǒng)是在智慧城市沙盤中進行測試，本系統(tǒng)測試時，配置了一個協(xié)調(diào)器節(jié)點和兩個終端節(jié)點，節(jié)點本身靠兩節(jié)5號電池供電。將協(xié)調(diào)器節(jié)點通過串口與上位機連接。實物如圖5-1所示。圖5-1節(jié)點板實物圖將協(xié)調(diào)器節(jié)點通過串口與上位機連接，打開各個節(jié)點電源開關，打開上位機管理軟件，選擇系統(tǒng)設置界面。選擇串口，設置波特率為9600，單擊連接協(xié)調(diào)器，狀態(tài)欄提示打開串口成功，如圖5-2所示。圖5-2系統(tǒng)設置界面協(xié)