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基于nRF905智能小区照明控制系统设计

发布时间:2020-12-16 发布时间:
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随着照明系统应用场合的不断变化,应用情况复杂和多样化,仅靠简单的开关已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也应随之智能化,以满足实际应用的需要。目前智能照明控制系统采用的是有线的控制方式,该方式需要复杂的综合布线施工,更改节点或是增加节点很不方便,阻碍了智能照明的广泛应用。本文针对小区照明的特点,设计基于nRF905智能照明无线控制系统。

智能照明控制系统

小区的智能照明控制系统主要由控制中心和智能节点组成。在本文中智能照明控制系统采用了星型拓扑结构,由一个与计算机相连的无线通信模块作为系统的控制中心,可以跟控制系统中的任何一个智能节点通信,负责系统数据的接收与管理、控制命令的发送、系统工作过程的实时显示等。智能节点按照小区的规则分布在小区的各个部分,负责照明的控制,并且对控制中心发来的数据、命令进行分析处理,完成相应的操作。智能节点也可以脱离控制中心,直接进行现场手动控制。建立一个无线网络的前提和基础是选择一个合理的网络拓扑,网络拓扑的结构可以决定网络的成本、速度、特点和实现的功能。该控制系统采用的星型拓扑结构能够很好地扩展组合,容易增加系统中节点,满足小区在以后增减节点的需要,而且成本低。实践证明,星形网络结构简单,实用可靠。系统结构框图如图1所示。

系统硬件设计

·主要元件

从成本和难易程度考虑,系统微处理器采用Atmel公司的AT89C52单片机为微控制器。AT89C52具有8k字节的闪烁可编程及可擦除只读存储器,256字节的RAM,4个并行口,3个16位定时器计数器,两种优先级的6个中断源,一个全双工串行口,片内振荡器与时钟电路。

nRF905是Nordic公司的单片射频收发器,由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成,不需外加滤波器,采用CRC校验(循环冗余码校验),使用SPI接口与微控制器通信,其功耗低。nRF905传输速率为100kbit/s,在微波炉、手机信号等干扰情况下,传输速率会有所下降。nRF905在空旷地传输距离为500m,有墙体建筑物等障碍时,其传输距离有所减小;在1~2栋建筑物阻隔的情况下,其传输距离不少于100m。nRF905采用CRC校验,有良好的抗干扰性;密钥管理和跳频技术使其具有很好安全性。nRF905芯片传输距离、穿透能力、抗干扰性和安全性等都适合于小区无线数据传输。



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