Zigbee技术的室内照明系统设计研究方案

的输出信号的变化，并将这种变化告诉协调器。协调器收到信号后会重复前面的操作完成对电灯的开关动作。这种设计适用于墙角落地灯。

协调器节点通过键盘上的按键发送控制信号，开断相应终端节点上的继电器从而控制电灯的亮灭，并通过RS232 串口将收到的从节点信号反馈给主节点。液晶显示屏用来显示各个终端节点的工作状态。

4. 系统节点的软件设计

这里涉及到一个端点绑定的概念。一个ZigBee 节点最多可以支持32 个端点(编号0~31)和8 个接口(编号0~7)。端点0 被保留用于设备配置，而端点31 被保留仅用于广播。剩下的30 个端点被用于应用。每个端点总共有8 个接口，这样应用在一个物理信道中最多能有240 条虚拟信道。协调器节点负责建立并维护一个描述各个端点之间逻辑链路的绑定表，并通过源端点和群集ID 来唯一定义一条数据链路。在本照明系统中，我们给每一个终端节点上的继电器和协调器上的按键都分配一个在节点内唯一的端点号，并用这个端点号来对这些应用对象进行标记，通过端点绑定的方法在终端节点中的继电器和协调器上的不同按键之间建立联系，协调器节点将各个开关端点发送的数据包发送到相应的端点，从而实现协调器节点对分布在室内的各个电灯的控制。

4.1 终端节点软件设计

终端节点的任务主要是接收来自协调器的数据并根据这些数据对相应的电灯执行开关操作，并将操作的结果反馈给协调器节点。终端节点上点电后扫描所有可用信道来寻找临近协调器，申请加入此网络。由于选用电池供电，因此要保证终端节点的低功耗，设计中采用定时唤醒的方式连接服务器，接收和发送数据，其它时间则进入休眠模式，以达到终端节点的功耗最低。终端节点的程序流程图如图5 所示。

图5 终端节点系统流程图4.2 协调器节点软件设计

作为网络协调器，其功能主要分为两个部分，即建立网络和进行网络管理。ZigBee 协调器主要负责建立ZigBee 网络，分配网络地址和维护绑定列表。协调器通过扫描一个空闲信道来创建一个新网络，维护一个目前连接设备的网络列表，支持独立扫描程序来确保以前的连接设备能够重新加入网络。协调器节点的程序流程图如图6 所示。

图6 协调器节点系统流程图

5： 结论

把 ZigBee 技术应用到室内照明自动控制系统，不仅能够可靠地实现对室内照明设备的自动控制，而且还减少了现场布线带来的各种问题。采用此项技术设计的无线控制系统具有成本低廉，耗电量小和安放方便等突出优点。本系统已在实验室范围内成功应用。利用ZigBee技术设计的室内照明自动控制系统必将成为未来智能家居系统中重要的组成部分。