基于 CC2530 的无线路灯节能智能监控系统电路设计

2017-08-18 76 0

ZigBee 新一代 SoC 芯片 CC2530 是 TI 公司推出的用于嵌入式应用的片上系统,是使用 IEEE 802.15.4 标准、ZigBee 和 ZigBee RF4CE 的片上系统解决方案。CC2530 内部已集成了一个 8051 微处理器与高性能 RF 收发器,能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点;它拥有较大的快闪记忆体,存储容量多达 256KB,是较理想的 ZigBee 专业应用芯片,并支持新的 RemoTI ZigBee RF4CE 协议栈。此外,CC2530 具有不同的运行模式,使其尤其适应超低功耗要求的系统;运行模式之间的转换时间短,进一步确保了低能耗。图 3 为 CC2530 外围电路设计:图中的 D3 倒 F 天线是单端天线,也就是非平衡天线,所以需要用电容、电感组成一个非平衡变压器(BALUN),如图中虚线框所示,来满足 RF 输入/输出匹配的要求。

基于 CC2530 的无线路灯节能智能监控系统电路设计

图 3 CC2530 外围电路

PCB 天线设计难度较大,通常还需要仿真工具的支持,但 TI 公司已经把倒 F 型 PCB 天线的设计规格公布了。对于终端设备的设计来说,PCB 天线不失为一种较经济的选择,因为其通信距离可以满足本系统的要求。

路灯节点设计采用光敏电阻传感器检测的方式采集路灯状态信息,并通过无线传回主控中心(协调器);同时经主控中心处理后,将相应的控制命令发送至指定的路灯节点。协调器的设计是根据电子时钟产生的精确时间和光敏电阻采集的外界光线强弱来控制整个网络的路灯:在下半夜采用隔柱亮灯(开部分灯)的方法降低电能消耗;在大白天采用关全部路灯的方法;如果天气突然转阴,系统会自动打开部分路灯,满足人们照明要求;傍晚时分用光敏传感器采集的光线强弱来判断是否需要开关灯,做到及时开关灯。根据以上的控制实现智能和节能控制。由表 1 所示的协调器主控制路灯的状况(此表要根据城市的实际情况制定)。

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