0 导言
跟着我国城市和经济的迅速发展，城市路灯照明已经成为展现城市魅力的手刺和窗口，可是照明在带来艳丽和便利的一起，也遇到了许多问题。据调查，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，路途上行人十分稀疏，即便是北京、上海、广州这样的富贵都市，清晨2点今后，路途上也稀有行人、车辆。这时假如坚持“恒照度”会形成资源的很多糟蹋;别的后半夜是用电的低谷期，电力体系的电压升高，路灯反而会更亮，而我国现行70%的路途照明运用的高压钠灯，此类电网电压的动摇致使灯泡的实践运用寿命不超越1年，带来了高额的修理费和材料费，而且体系难以及时反应路灯运转的毛病信息，无法进行长途操控和处理，只能采纳人工巡查办法。
路灯操控体系从开始的开关操控功用，逐步演化到监控节能操控功用，各种新技能被用于路灯监控体系中。路灯操控办法有PLC操控，电力载波操控和无线网络操控等。从路灯操控体系的本钱、可靠性、信息化、运用远景等方面考虑，本计划选用ZigBee无线自组网网络技能完结LED路灯节能操控的意图。
1计划体系规划
依照体系要求，本规划首要完结支路操控器和路灯及二者之间的通讯网络规划，其间支路操控器完结时刻、光照信息的丈量，路灯终端完结毛病诊断和移动物体的检测，运用ZigBee无线网络技能完结支路操控器和路灯终端之间的通讯。因而体系首要包含以下分体系：
电源稳压体系、支路操控体系、ZigBee和谐器体系、Zig-Bee 路由和终端体系。其间电源稳压包含5 V 稳压和3.3 V稳压;支路操控体系包含时刻模块、键盘模块、显现模块和光照收集模块;ZigBee和谐器包含显现模块和键盘模块;ZigBee路由和终端包含微波雷达检测模块、毛病检测模块和路灯操控模块。体系结构框图如图1所示。
ZigBee技能是一种新式的短距离无线通讯技能，在近距离无线网络范畴得到广泛运用。ZigBee技能选用自组网络，其网络拓扑组织可以随意变化，这一特色对完结路灯智能监控体系的智能化、高可靠性、低本钱起到很好的效果。ZigBee的网络拓扑结构可分为：网状结构、星型结构和树状结构，考虑到树状结构可以进步通讯网络的可靠性，因而本规划中无线体系的网络拓扑选用树状结构，运用路由功用传输。无线体系由一个ZigBee和谐器、若干个路由操控器和若干个路灯终端所组成，网络示意图如图2所示。
依据ZigBee通讯组网技能的特色，将ZigBee 技能与传统的路灯操控形式相结合，依据不同路段及时刻，对和谐器设置不同的检测与操控办法，能及时对路灯进行相应的操控并发现路灯损坏状况和它的具体位置，便利修理办理，完结按需节能、智能化办理，到达城市照明体系节能减排的方针。
2 体系硬件规划
2.1 支路操控器规划
依据体系功用，支路操控器首要包含时空电路、光控电路、键盘及显现等，电路如图3所示。
时刻操控芯片选用的是DS12887芯片，其内部自带锂电池，外部掉电时，还可精确走10年之久，有12小时制和24小时制，数据可分二进制或BCD 码传送，运用十分便利。环境光检测部分选用的是光敏电阻加LM339电压比较器的丈量计划。电阻RV2,R5,R9 及光敏电阻一起构成了惠斯顿电桥的两个桥臂。在光线相对较强时，电路输出端输出低电平;当光线强度相对较暗时，电路输出端输出高电平。统共设置5个按键，选用独立式键盘，包含时刻调理键，形式挑选键及时节设置键。时刻调理键三个，设置键、上调键和下调键，按下设置键开光标，上下调理键用来调理时刻。形式挑选键，选用自锁式按键，进行富贵和偏远形式转化。时节设置键，也选用自锁式按键，进行夏日和冬天转化。
2.2 ZigBee和谐器规划
ZigBee和谐器担任组成网络与信息的收发处理作业。和谐器不断收集主机发来的开关路灯与开关雷达指令，经过发送不同的字符给终端使其作相应的操作。
一起可以显现毛病地址，并能对毛病信息进行铲除。当接收到终端和路由发来的毛病地址时，将地址显现在LCD上。因为CC2530的IO口资源较为紧缺，所以规划时挑选串口驱动办法。毛病修理人员记载查看毛病信息，修理员修理之后，需要将原有的毛病信息铲除，此刻只要按下毛病铲除按键即可。ZigBee和谐器接口电路如图4所示。
2.3 ZigBee路由和终端体系
ZigBee路由和终端体系接收来至和谐器开关灯与开关雷达的指令，某个路灯呈现毛病时发送本路灯的地址给和谐器。因而ZigBee路由和终端体系由微波雷达检测模块、毛病检测模块及LED路灯操控模块组成。
2.3.1 微波雷达检测模块
微波雷达传感器受气流、温度、尘土的影响较小，因而规划中选用规范的10.525 GHz微波多普勒雷达探测器HB100进行移动物体检测。在人与车稀疏的区段敞开移动物体检测模块，当有移动物体在路灯所检测的范围内活动时敞开路灯;当移动物体脱离后坚持路灯处于低亮状况一段时刻，STC15F104单片机供给延时，并由P3.1口输出操控信号。电路如图5所示。其间CC2530的P2.1口操控三极管的通断决议单片机与雷达模块是否上电作业。三极管的发射极与基极电阻R4 使三极管更有用截止与导通。
2.3.2 毛病检测模块
毛病检测电路如图6 所示。夜晚敞开路灯的一起敞开毛病检测模块，路灯正常作业时光线强，比较器输出低电平;路灯毛病时，光线较暗，比较器输出高电平。
因为比较器输出的仅仅凹凸电平，呈现毛病变为高电平，此刻如若直接连接到ZigBee模块上它会不断的发送毛病信息，形成体系资源的糟蹋。规划顶用STC15F104单片机不断的检测比较器的输出端，呈现毛病时由P3.3端向ZigBee模块输出一个负脉冲。单片机的作业电源由ZigBee 模块的LED 端操控，确保体系在高亮时段实时检测毛病然后节省了体系资源。
