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基于短距无线通信及CAN总线的照明光源控制研究

/?? 2013年12月18日 ?? 收藏0
1.前言

目前我国照明用电量占建筑用电的20%-30%,智能照明电气公司生产的场景控制器和调光产品基本上都采用开环控制,根据区域要求打开光源并调节光的输出,这样很难达到该环境最合理的照度,通常调节好一个照度水平后,不会再根据该环境的光线强度来改变照度.这种不合理的控制光源方法,增加了用电量,造成大量污染.无线传感器网络技术是本世纪最具影响力的技术之一,如果将无线传感技术应用到照明控制系统中,不仅会大大减少成本,而且节约资源,避免不必要的浪费.

本文提出的照明控制系统主要利用短距离无线通信和CAN总线技术,应用于小环境光源照明控制,由无线通信基站.无线通信从站和终端节点组成.本方案适合小环境光源控制,克服了自动化程度低.管理比较混乱.控制相对分散的传统照明控制系统的缺点,为人们生活提供一个更加智能化的环境.

2.原理及技术

本研究方案主要应用到短距离无线通信技术和CAN总线技术.其中,短距离无线通信技术采用低功率短距离无线通信技术,采用nRF905无线射频收发芯片.无线通信基站由STC89C52和nRF905无线收发器组成.STC89C52为改基站的控制芯片,用来产生控制信号,并对从站返回的状态做出反应,确保照明光源运转正常;nRF905无线收发器为基站信号发送设备,通过nRF905完成对控制信号的发送和对从站发送的照明光源状态信号的接收.

2.1 短距离无线通信

随着通信和信息技术的不断发展,短距离无线通信技术的应用步伐不断加快,正日益走向成熟.一般意义上,只要通信收发双方通过无线电波传输信息且传输距离限制在较短范围(几十米)以内,就可称为短距离无线通信.

短距离无线通信技术的工作频段为ISM频段,使用这类频段不需要任何许可证,通常只要求发射不超过一定的功率(通常低于1W),只要不干扰其它频段即可.目前常见的短距离无线通信经常应用于以下几个ISM频段:27MHz频段;2.4GHz频段和315MHz;433MHz和868MHz等频段.

2.2 CAN总线

CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线.同轴电缆或光导纤维.通信速率可达1MBPS.CAN总线是具有通信速率高.容易实现.且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线,是最有前途的现场总线之一.


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