现代建设 Modern Construction

现代物业 新建设 2012年第11卷第6期

基于CC2520传感网教学楼智能照明控制系统的设计

郭久楠

（广东省广州市番禺区职业技术学校，广东　广州　511400）

摘　要：为了有效节约教学楼照明用电，本文设计了以ZigBee的无线传感器网络为理论依据，以PICl8F4620型单片机为处理器，CC2520射频芯片为硬件平台的节能型智能照明控制系统。它根据感测到的当前教室内光线强度、人员个数及位置信息来自动判断和设置预先设计好的照明模式，能够实现教学楼教室照明的智能控制，进而达到节能目的。　　

关键词：CC2520；无线传感器网络；智能照明系统　　

中图分类号：TN492　 文献标识码：A 　 文章编号：1671-8089（2012）06-0024-03

1 引言

学校教学楼内照明大多处于一种粗放管理状态，要么无人管理，教育学生自觉控制开关；要么利用定时开关，根据学校的作息统一开启或关闭整幢教学楼的照明电源。对于第一种状态，若白天在强光下人眼对弱光不敏感，难以觉察到灯光的存在，并且当学生责任感不强时，就会常常出现“人走灯还亮着”的现象。第二种状况虽然可以有一定的节能，但难以满足需求。据估计，教学楼耗电量占学校总耗电的40%，因照明而无效使用电能至少达0.7KWh/(d 人)，因此教学楼节约能源照明系统的设计具有十分重要的意义。针对传统照明系统设计的不足，可以考虑无线连接的形式或使用光敏传感器和热释电红外传感器，根据光照强弱和人数变化情况自动调节灯具启闭。ZigBee技术作为新兴的近距离无线通信技术之一，具有近距离、低速率、低功耗等优点，非常适合在照明系统中应用，并可以通过PC上的数据中心对灯光节点进行智能控制。故本文就是利用ZigBee无线传感技术基于CC2520来设计教学楼智能照明系统。

点和若干终端节点组成，构成照明智能控制子系统。

一般由一个路由节点和若干个终端节点组成教室控制子系统，终端节点主要有传感器节点和控制器节点，各终端节点不能相互通信，只能与本教室对应的路由节点进行信息的交换。终端节点是整个的最底层，主要采集当前教室内的人员个数、位置及光线强度等信息，并将这些信息发送给对应的路由节点。各终端节点还接收相应路由节点发来的指令，设置本教室的照明模式。图2所示为教室智能控制子系统节点布置的一个实例。教室前面门上侧为1号路由节点，编号为Ⅰ、Ⅱ的节点为传感器终端节点，主要是用来采集进入教室内人员个数信息。靠窗的A、B两终端节点也是传感器节点，用来采集

2 系统总体设计

教学楼智能照明系统采用由终端节点、路由节点和协调器节点组成的Mesh拓扑结构的无线传感网络，如图1所示。各节点通过ZigBee协议进行通信，通信距离远，可以覆盖整幢教学大楼。每间教室由对应的一个路由节

[作者简介] 郭久楠（1972- ），男，江西吉安人，大学本科，讲师。研究方向：机电控制技术。图1　 无线传感网络结构图