一、系統(tǒng)總規(guī)劃
底層部分配置圖
1. 功能介紹：
系統(tǒng)的底層部分(指現(xiàn)場(chǎng)控制器以下)由現(xiàn)場(chǎng)控制器，照明終端主控制器(Coord)，照明終端控制器(Router/RFD)構(gòu)成。照明終端主控制器接收現(xiàn)場(chǎng)控制器通過GPRS模塊發(fā)送過來的控制器信號(hào)后通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)采用透明傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送命令到照明終端控制器(節(jié)點(diǎn))，對(duì)其進(jìn)行控制操作或讀取其狀態(tài)。主控器(Coord)將現(xiàn)場(chǎng)采集(或巡檢)的路燈狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)控制器。主控制(Coord)與終端控制器采用分組的方式通訊，每個(gè)組有一個(gè)組號(hào)，同一區(qū)域內(nèi)允許有多組路燈，各組之間互不干擾。
2. 系統(tǒng)特點(diǎn)：
1)基于成熟的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，具有高穩(wěn)定性和可靠性的特點(diǎn)。
2)低成本。通過大幅簡(jiǎn)化協(xié)議，降低了對(duì)通信控制器的要求，ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。
3)低速率。ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。
4)長距離。普通模塊傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到100m-1km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。
5)短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。
6)高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。
7)高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。
8)免執(zhí)照頻段。采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療2.4GHz(全球) (ISM)頻段。
3. 系統(tǒng)參數(shù)
主芯片：CC2430F128
頻段：2.4-2.475GHz
通訊協(xié)議：標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4、ZigBee2006
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀或串狀
調(diào)制方式：DSSS
數(shù)據(jù)傳輸速率：≤250KBps
接收靈敏度：-103 dBm
通信距離：可達(dá)200m以上(加PA)
發(fā)射電流：約28mA，(加PA后60mA)
接收電流：約28mA(加PA后60mA)
休眠電流：20uA以下
工作溫度-30-80℃
二、照明終端控制器(Coord)
1. 系統(tǒng)組成框圖
圖1
2. 功能
由于主控制器的CC2430負(fù)責(zé)的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)較重所以采用一個(gè)專用的MCU做處理。CC2430只負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)部分的處理; GPRS撥號(hào)，數(shù)據(jù)接收，命令和數(shù)據(jù)的下發(fā)由MCU來完成。照明終端主控制器接收現(xiàn)場(chǎng)控制器通過GPRS模塊發(fā)送過來的控制器信號(hào)后通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)采用透明傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送命令到照明終端控制器(節(jié)點(diǎn))，對(duì)其進(jìn)行控制操作或讀取其狀態(tài)。
主控制器和現(xiàn)場(chǎng)控制器通過GPRS模塊通訊，GPRS模塊工作于Socket模式下，采用透明傳輸?shù)姆绞?/span>(通訊協(xié)議見附件)。GPRS之間的通訊請(qǐng)求采用電話喚醒的模式，有數(shù)據(jù)請(qǐng)求對(duì)方時(shí)撥打電話，核對(duì)相應(yīng)的呼叫方后在通過GPRS建立通訊(這部分需咨詢ZLG的相關(guān)產(chǎn)品)
MCU選用ST公司主流的STM32控制器，采用Cortex-M3內(nèi)核，兼有成本和性能的優(yōu)勢(shì)，具有豐富的接口，有內(nèi)置看門狗電路，3個(gè)帶握手控制的USART。(也可以改為現(xiàn)場(chǎng)控制器相同的LPC213x控制器)。
三、照明終端控制器(Router/RFD)
1. 系統(tǒng)組成框圖
圖2
2. 功能
照明終端控制器中CC2430模塊主要負(fù)責(zé)接收從主控制器下傳的控制信息發(fā)送給照明燈控制器，并將采集的到的燈狀態(tài)發(fā)送給主控制器。
