基于无线传感器网络的智能照明控制系统

论文摘要

节能环保是现在全球最活跃的研究课题之一。节能效果显著的智能照明控制系统作为智能建筑系统中不可或缺的组成部分,为人们的生活提供便捷；其发展充分响应国家提出的“绿色照明”号召,目前市场需求日益增加。本文首先系统地综述智能照明相关技术的发展现状；然后完成一套基于无线网络的智能照明控制系统的设计与开发。本文的主要工作与贡献如下1、设计一套智能照明系统的无线网络架构,并根据系统需求选定RF无线射频作为无线通讯技术,然后编写实现该无线网络MAC层的CSMA/CA协议以及配套的握手机制；2、专门为本系统开发OPC DA服务器,设计该服务器的总体结构,编写实现该服务器中的OPC对象与接口、服务器地址空间与硬件驱动等功能模块；3、利用ATmegal6L和nRF905及电力电子元器件、温度传感器与白炽灯等模拟组建一套智能照明控制系统。同时利用组态王软件搭建一套相应的管理平台。重复实验结果表明该系统能平稳运行,满足智能照明系统的设计要求并具有良好的扩展性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、意义
• 1.2 照明控制系统历史、现状
• 1.2.1 照明控制系统的历史
• 1.2.2 智能照明控制系统现状
• 1.3 常用无线技术
• 1.4 论文内容安排
• 第二章 系统总体设计
• 2.1 系统整体方案
• 2.2 无线网络节点
• 2.2.1 微控制器ATmega16L
• 2.2.2 无线收发模块nRF905
• 2.2.3 nRF905与ATmega16L的连接
• 2.2.4 系统nRF905的初始化配置
• 2.2.5 nRF905发送、接收过程
• 2.3 室温采集、PWM调光
• 2.3.1 室温采集
• 2.3.2 PWM调光
• 2.4 本系统OPC服务器设计思路
• 2.5 本系统用户界面设计思路
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统无线网络的实现
• 3.1 WSN介绍
• 3.2 无线网络设计
• 3.2.1 网络拓扑
• 3.2.2 MAC层协议
• 3.2.3 冲突避免
• 3.2.4 差错控制
• 3.2.5 传输模式
• 3.2.6 帧的设计
• 3.3 无线网络实现
• 3.3.1 MAC层实现
• 3.3.2 节点实现
• 3.3.3 帧的实现
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统OPC服务器实现
• 4.1 OPC简介
• 4.1.1 OPC技术
• 4.1.2 OPC规范
• 4.1.3 COM/DCOM
• 4.2 OPC DA
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 服务器对象接口
• 4.2.3 组对象接口
• 4.3 服务器设计
• 4.3.1 开发工具
• 4.3.2 服务器总体结构
• 4.3.3 OPC对象与接口
• 4.3.4 服务器地址空间
• 4.3.5 数据访问方式
• 4.3.6 服务器线程
• 4.4 服务器实现
• 4.4.1 对象与接口实现
• 4.4.2 服务器地址空间实现
• 4.4.3 硬件驱动
• 4.4.4 访问方式实现
• 4.4.5 线程实现
• 4.4.6 OPC服务器注册
• 4.5 本章小结
• 第五章 模拟组建及用户界面
• 5.1 系统模拟组建
• 5.2 用户操作界面
• 5.3 总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 研究成果及发表的学术论文
• 致谢
• 作者和导师简介
• 附件