貴州智能照明模塊-杭州智能調光模塊-河北智能調光模塊

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1 系統方案概述

本文的智能照明控制系統由無線傳感器網絡、OPC服務器和用戶界面三部分組成。

底層的無線網絡采用星型結構，包括一個基站和多個。其中，從站與被控LED燈連接并將燈的狀態信息傳送給基站。基站通過RS232與PC機相連，將接受的控制命令下達給從站。系統使用ATmega16L單片機和nRF905無線射頻模塊構成工作于433MHz的無線網絡節點，兩者通過SPI串行口相連。

節點結構

上位機中具有專門開發的OPC DA服務器。OPC 服務器與組態軟件中開發的用戶界面之間采用OPC技術通信，與無線網絡中的基站之間采用RS232串行通信。OPC服務器負責將用戶下達的控制命令傳送給無線網絡中的基站，并將基站傳輸的設備狀態上傳至用戶界面顯示。

在組態軟件中開發的用戶界面能實時準確的顯示設備狀態，并可實現對LED燈的組合控制、溫度控制、PWM控制、定時控制及操作記錄等功能。

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3）硬件數據采集部分

OPC DA服務器通過RS232串行口與無線網絡中的基站連接。本系統將與串口通信有關的API函數封裝在一個類中進行管理，并定義一個屬于此類的全局變量。通過對此全局變量的讀操作，將無線網絡基站上傳的設備信息寫入服務器地址空間及相應的OPC Item中。當OPC服務器接收到控制命令后，會自動調用串口全局變量的寫函數，將指令下發給無線網絡中的基站，并由基站將指令傳輸給具體從站。

4）線程設計

圖7 OPC DA服務器更新及事務處理流程圖

系統的OPC服務器包括一個主線程，兩個輔助線程。主線程由服務器啟動時自動創建，用于初始化COM庫，建立消息循環和處理消息。第一個輔助線程用于處理服務器數據更新及異步事務，線程會周期性更新每個OPC Server對象中所有組對象的數據項，同時執行異步操作事務，并將操作結果回調給客戶。

第二個輔助線程用于RS232串口監測，當串口接收到數據后，會以消息方式通知主線程，激發消息處理函數對數據進行處理，后將處理好的數據寫入服務器地址空間。不同線程間采用臨界區方式進行同步。

4、只需指尖輕輕一按遙控器，就可坐在沙發上控制家里所有的燈具并隨意調節亮度，會客、用餐、視聽、休閑、娛樂隨心所欲設置各種場景，盡顯21世紀高科技帶來的生活。

智能照明調光模塊的工作原理是利用電磁調壓及電子感應技術，對供電進行實時監控與跟蹤，自動平滑地調節電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負荷所帶來的額外功耗，提高功率因數，降低燈具和線路的工作溫度，達到優化供電目的照明控制系統。中國各地電壓高低參差不齊，因此各類燈具在設計時，為了滿足其自身在不同情況下均能正常啟動與發光，其設計電壓一般低于標準相電壓220V；而電力系統為方便電能輸送往往提高輸送電壓，造成照明燈具實際工作電壓偏高。這些超額的電壓不僅不能讓燈具更有效率地工作，還存在兩大負面影響：浪費電能與縮短燈具壽命。針對現有照明電路這個致命缺陷，照明的智能照明控制系統是將電壓予以優化，能夠節省用電，同時延長燈具的壽命。

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