[发明专利]城市路灯节点控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及一种城市路灯节点控制方法。

背景技术

现有的路灯控制器主要为机械式控制，即在路灯设备安装完以后，路灯控制器根据一定的条件自行控制路灯的开关状态，如外界光照亮度、定时触发等，或者是管理人员通过相对集中的电闸进行开关。可以看出，传统的路灯控制存在两大弊端：

一、控制方式比较死板。如上述的控制方式中只能根据固定的条件触发控制事件，没有为任意时间的人工控制提供可能，对于某些应急事件难以适应。虽然有电闸可以控制路灯开关，但这始终是一件费力费时的事情。

二、仅能够控制路灯的开与关，无法进行调节。传统的路灯控制器只能控制路灯的开关状态，无法调节其亮度，使得路灯只要一打开就只能工作在满负荷状态下。这种方式造成了大量的电力资源浪费与路灯损耗。如果路灯能够根据不同实际情况工作在不同的亮度下，将既能够节约大量路灯耗电，又能够降低路灯的损耗，延长灯具的寿命。

发明内容

本发明的目的是为了更方便的对路灯进行管理，通过无线zigbee网络，路灯节点能够更灵活的控制路灯的开关状态和调节路灯的亮度，还可以定时的采集路灯的工作状态，并通过无线zigbee网络发送回主节点，使主节点可以很容易的确定本路灯是否处于正常工作状态。

本发明所使用的硬件包括微处理器模块、无线zigbee通信模块和开关电源模块。微处理器模块、无线z i gbee通信模块和开关电源模块构成一个城市路灯节点，整个系统由若干个城市路灯节点和主控节点组成。

开关电源模块为微处理器模块和无线zigbee通信模块提供电源，无线zigbee通信模块与微处理器模块中的SPI接口连接，实现通信。

微处理器模块采用基于最新的内核Cortex-M3的微控制器STM32F103CBT6，用于控制节点的无线zigbee模块和主节点之间的通信，并对采集的路灯信息进行分析和处理。

无线zigbee模块采用原装进口的意法半导体的SPZB260模块，通过SPI接口与微处理器模块互连；无线zigbee模块支持2.4GHz zigbee/IEEE802.15.4标准，用于实现zigbee网络中的路灯节点之间的通信。

开关电源模块最大输出功率为120W，输出电流为0.8A-2A。

本发明方法的具体步骤是：

步骤(1)初始化路灯节点中的微处理器模块的zigbee驱动、A/D采样驱动、PWM输出驱动和I/O口，初始化无线zigbee通信模块中的协议栈，加入由主控节点所建立的zigbee网络；

步骤(2)路灯节点中的无线zigbee通信模块接收来自主控节点的命令，微处理器模块判断当前的命令类型，所述的命令类型为开灯命令或关灯命令或亮度调节命令；命令数据包结构由8位命令类型、8位命令长度、N位数据内容和8位CRC校验码组成，其中N位数据内容包括路灯编号和该路灯的设定亮度值，路灯编号占16位，路灯的设定亮度值占8位，N的大小由需控制的路灯数决定。

如果当前的命令类型为开灯命令，且存储中的路灯状态为开灯状态，则跳转至步骤(3)；如果当前的命令类型为开灯命令，且存储中的路灯状态为关灯状态，则判断该命令为全部开灯命令或是部分开灯命令；如果是全部开灯命令，则通过微处理器模块中的I/O打开本路灯，如果是部分开灯命令，则判断部分开灯命令数据包中的数据内容，若数据内容中有本路灯的编号，则通过微处理器模块中的I/O打开本路灯；若没有本路灯的编号，则保持路灯原来的状态；

如果当前的命令类型为关灯命令，且存储中的路灯状态为关灯状态，则跳转至步骤(3)；如果当前的命令类型为关灯命令，且存储中的路灯状态为开灯状态，则判断该命令为全部关灯命令或是部分关灯命令；如果是全部关灯命令，则通过微处理器模块中的I/O关闭本路灯，如果是部分关灯命令，则判断部分关灯命令数据包中的数据内容，若数据内容中有本路灯的编号，则通过微处理器模块中的I/O关闭本路灯，若数据内容中没有本路灯的编号，则保持路灯原来的状态。