浙江无线智能照明模块-山西智慧照明服务商-太原智慧照明服务商
科技是首要生产力,易斯特(西安)智能科技有限公司响应时代的号召,引进成熟的维修安装服务的生产设备和生产技术。不仅提高了产品的生产效率还的提升了产品的质量。好的产品要有的质感和分量,无线智能照明模块是公司的主打产品。该款产品主要体现了我司对产品的严格要求,我司要求每一个产品不只是要从外观上吸引顾客更要从质量上留住顾客。每一个愿意尝试的顾客都是潜在顾客,把潜在顾客变成忠实顾客是我司的目标。
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2 系统软件设计
2.1 无线传感器网络设计
无线传感器网络是由一些低功耗、低成本、体积小的传感器节点,以无线通讯方式组成的网络,融合传感器技术、信息处理技术、嵌入式技术和网络通信技术,实现信息的采集、处理、传输及应用,具有施工成本低、系统扩展性好、运行维护易等优点。本系统的无线网络结构设计如下:
1)网络拓扑
系统无线网络采用星型结构,有基站和从站两类节点。基站与各从站间进行双向通信,从站互不通信。网络中的每个节点都配有ID地址,有接收、发送两种状态,默认处于接收状态。
2)MAC层协议
为避免多个从站同时向基站发送信息导致信道冲突,且照明系统对控制时延性要求不高,所以网络MAC层采用非坚持CSMA/CA协议。通信前,节点先利用nRF905的载波检测引脚CD信道是否空闲,若空气中有同频信号则CD自动置高。若信道忙碌则节点随机延迟一段时间后再重新。
信道空闲时,节点并不立即发送,而是采取的退避机制,将信道冲突的概率降至小。因为当某从站与基站通信完毕的瞬间,可能有多个要发送数据的从站同时到信道空闲,此时信道冲突的可能性大,所以节点随机退避一段时间后再进行发送。
这里采用二进制指数退避算法BEB,设争用期(即节点发出数据至接收到信道冲突的时间)为2t,各站重传次数为N,从整数集合0,1,…,(2N-1)中随机取数,记为R。节点重传产生的时延D为2t的R倍,即D=R×2t。
站点在发送前若检测到信道空闲,就立即启动退避计数器,只要信道空闲,退避计数器就递减,若退避过程中检测到信道被占用则暂停退避计数器并保持计数器值不变,当信道重新空闲时在原有计数值基础上再次启动退避计数器,当计数值减到零时节点发送数据。
4)差错控制
在差错控制方面,系统采取数据重发机制与nRF905自身CRC校验相结合的方式。从站在发送RTS或DATA后,若在时间内没有收到基站的CTS或ACK,则重新发送传输失败的帧,直到接收到回复或重发次数达到设定值。
另外,nRF905提供对CRC校验的硬件支持,通过设置RF配置寄存器中的CRC_MODE值,采取8位CRC校验。当接收的数据CRC校验出错时,nRF905会自动丢弃错误帧。
5)数据传输
系统有两种数据传输模式:点播和广播。点播是指基站向指定从站发送命令或某一从站向基站传输数据,是点对点通信。广播是指基站向所有从站发送命令,此时目的地址为统一值,是点对多点通信。
6)通信帧
系统有两种帧类型,分别是控制帧RTS、CTS、ACK和数据帧DATA。其中,前导码表明帧的开始;源地址为发送的设备地址;目的地址为接收的设备地址;帧类别说明此帧的功能;有效数据是传输的具体内容;结束码表明此帧的结束。
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OPC DA服务器
OPC技术是用于过程控制的对象链接与嵌入技术,其以COM/DCOM/COM+技术为基础,采用服务器/客户端模式。本系统针对智能照明控制系统的需求,开发专门的OPC DA服务器,设计如下。
图6 OPC DA服务器结构图
1)OPC对象与接口
系统编写实现OPC DA服务器的定制接口,采用E形式,以OPC3.0规范为标准,向下兼容OPC2.0版。系统的OPC对象与接口包括OPC Server、OPC Group和OPC Item三种对象。
其中,OPC Server和OPC Group为标准COM对象,服务器对象不支持聚合,支持连接点机制。组对象支持聚合、连接点机制。项对象不是标准的COM对象,通过一个类进行描述,在类中定义项对象的属性和操作方法。
系统OPC Server对象实现的接口包括:IOPCServer、IOPCommon、IOPCBrowseServerAddressSpace、IOPCItemIO 、IOPCItemProperties及IOPCBrowse。OPC Group对象实现的接口包括:IOPCItemMgt、IOPCItemDeadbandMgt、IOPCGroupStateMgt2、IOPCGroupStateMgt、 IOPCSyncIO、 IOPCSyncIO2、IOPCAsyncIO、 IOPCAsyncIO2及IOPCAsyncIO3。
2)服务器地址空间
系统的服务器地址空间由OPC服务器内所有可读写的数据项组成,根据实际情况预先设计,采用树型结构。整个服务器地址空间使用一个自定义的结构体数组进行存储,其结构体成员包括:结点的ID号、结点的名字、父结点的ID号、左子女结点的ID号和右兄弟结点的ID号。后,系统通过定义一个类对服务器地址空间进行管理。
3 智能照明控制系统模拟组网
本文使用ATmegal6L和nRF905构成无线节点模拟组建一个智能照明控制系统,模拟实现LED灯的组合控制、PWM控制、定时控制等功能。
图10 模拟智能照明控制系统实物图
系统通过ATmega16L开发板上的LED灯模拟被控灯具。温度控制方面,采用白炽灯与晶闸管BTA12-600及光耦隔离器MOC3041相连接模拟被控端。从站的微控制器将实际灯温度值与设定值进行比较,通过PID算法计算修正PWM占空比,调整灯的明暗程度。
后,系统利用组态王软件开发用户界面。在操作界面上,可实时显示设备状态,对LED灯进行各种控制操作。系统会对各项操作进行历史记录,同时可利用组态王的Web功能使用户能随时随地通过Internet/Intranet实现设备的远程监控。
易斯特(西安)智能科技有限公司以诚信的经营方式、可靠规范的生产力和好的产品服务,使得我公司获得业界朋友的广泛认可。我们本着“细心发现、专心钻研、精心制造”的经营服务理念,为广大所需群体提供可靠地无线智能照明模块。产品在陕西西安内深受广大合作客户的满意认可,我们会更加努力的为所需群体提供质量更高、品种更全的无线智能照明模块产品。
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