LED光源是一種高效能、環(huán)保、安全、耐用的新型照明光源,ZigBee無線路燈控制器可以對路燈照明系統(tǒng)進行科學、高效的控制和資源整合,合理調(diào)整照明時間,不僅可以節(jié)省照明系統(tǒng)的用電量,而且可以延長照明燈具的使用壽命,減少日常維護的開支。
系統(tǒng)由三大部分構(gòu)成:控制中心,ZigBee無線路燈控制器節(jié)點和控制中心通信的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,固定在路燈桿上的終端節(jié)點。無線路燈遠程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 無線路燈遠程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
控制中心的監(jiān)控系統(tǒng)由計算機與無線收發(fā)模塊構(gòu)成,主要負責建立和管理ZigBee無線路燈控制器網(wǎng)絡,顯示路燈狀況信息和發(fā)送控制命令,協(xié)調(diào)整個路燈系統(tǒng)的運作。ZigBee無線路燈控制器包括LED電源驅(qū)動,為大功率LED提供電力,并能根據(jù)微控制器的控制信號控制LED的工作情況。光敏傳感器、溫度傳感器,直接將LED工作狀況傳輸給控制模塊;功率檢測模塊檢測LED功率情況、供電故障并向上報警;無線模塊負責傳輸數(shù)據(jù)。將本系統(tǒng)模型與無線傳感器網(wǎng)絡模型進行對比,不難發(fā)現(xiàn),安置在路燈桿上的ZigBee無線路燈控制器節(jié)點即為無線傳感器網(wǎng)絡中的終端節(jié)點(RFD),控制中心監(jiān)控系統(tǒng)就是協(xié)調(diào)器(COORD),實現(xiàn)COORD與RFD之間無線通信的為路由轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(ROUTER)。遠程網(wǎng)絡使用ZigBee與GRPS混合組成的網(wǎng)絡。子網(wǎng)和中央控制中心使用GPRS網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)。下面具體介紹終端節(jié)點硬件電路設計方案。
LED節(jié)點驅(qū)動控制設計
LED節(jié)點驅(qū)動方案使用TI公司的UCC28810,它是一款恒流非隔離式電源,適用于街道、停車場或區(qū)域范圍照明等高亮度LED照明應用。該設計可將通用電源 (90--265 VRMS)轉(zhuǎn)換成0.9 A恒流源,能夠驅(qū)動100 W LED負載。UCC28810電路如圖2所示。
圖2 UCC28810電路圖
此電路使用雙級設計,第一級是UCC28810的轉(zhuǎn)換模的PWM調(diào)光。此方案的優(yōu)勢在于,使用了高效的專用驅(qū)式電路,將AC電源轉(zhuǎn)換成36 V的DC電源。第二級也采用UCC28811的轉(zhuǎn)換模式,將恒壓源轉(zhuǎn)換為0.9 A恒流源。電路中使用的TI公司的UCC28810和UCC28811芯片是通用照明電源控制器,具有PFC(功率因數(shù)校正)功能,確保設計方案滿足各種標準設定的諧波電流或功率因數(shù)要求。
溫度感測
由于大功率白光LED照明和驅(qū)動器發(fā)熱量都很大,所以需要一個溫度感測傳感器,實時監(jiān)控路燈的溫度,并向控制中心反映。如果溫度超過警戒溫度,則ZigBee無線路燈控制器進入報警模式,將自動關(guān)閉路燈,并向控制器發(fā)送報警命令。
評論
查看更多