ZigBee+GPRS的LED路灯监控系统
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2．1．4 GPRS模块设计
GPRS模块选用明基的M23方案。M23采用半双工方式的串口通信，即采用的是TXD、RXD、GND这3条线通信。模块电路图如图6所示。模块的TXD、RXD引脚经74LVC14AD和榴应MSP430的RXD、TXD交叉连接。LEDA引脚控制一个外接LED的闪烁，当LED闪烁时，表示该模块连接上了网络，否则没有连上网络。当SIM卡接入移动网中，该指示灯就会不停地闪烁，用来提示和检测该M23模块是否正常工作。引脚11、12、13和23为M23模块和SIM卡之间的通信接口。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/153619.htm
2．1．5 监控软件
路灯管理系统监控软件采用面向对象的编程技术，在Visual C++6．0集成开发环境下完成开发。采用模块化设计，分别由系统管理模块、灯具测量模块、灯具控制模块和异常处理模块4部分组成，主要实现系统管理及灯具的遥测、遥控、防盗和远程故障监测等功能。
3 亮度自适应节能控制算法
3．1 LED亮度控制
采用PWM法进行调光，即在恒流和恒定频率的情况下，通过调节MOS开关管的导通时间来调节平均亮度。这种方法不但可以使通过LED的电流恒定，保证了LED色彩的一致性，而且还有助于LED的散热。通过设定MSP430单片机内部的定时嚣A(或B)工作在比较模式，可提供多路PWM控制信号，仅需改变相关寄存器的设定值即可。通过ZigBee网络传递监测信息和控制指令。一方面，通过网络将路灯节点温度、电压及电流信息传送到监控中心，判断节点工作是否正常以及是否被盗；另一方面，网关节点根据环境亮度和时段，通过ZigBee网络给LED灯具下达统一的亮度调节指令，这样就根据不同情况完成了LED亮度控制。
3．2 LED亮度自适应节能算法
LED亮度自适应节能算法流程图如图7所示。系统首先进行初始化，然后开始扫描亮度传感器传来的环境亮度信息，根据亮度信息判断是否是白天。若是白天，LED停止工作，返回亮度检测，循环等待；若是夜晚，则进入LED供电程序，根据时钟芯片判断此时处于哪个时段。
若处于由白天到黑夜或由黑夜到白天的过渡阶段，则根据亮度传感器检测的亮度等级进行亮度自适应控制；若处于前半夜，则进行全功率照明，若处于后半夜，则关掉2路LED，进行半功率照明，同时打开智能传感器，检测人员活动情况。当检测到人车时，全功率照明，人车离开后，延时30 s恢复节电方式工作。通过亮度自适应节能控制，充分利用LED的可控性，可最大程度节省能源，相同情况下节电10％～15％。
结语
本文设计的基于ZigBee+GPRS的LED路灯远程监控系统采用两级双网组网模型和簇-链型网络拓扑结构，通过网络化、智能化控制，实现了灯具的遥测和遥控。提出一种应用于路灯照明的亮度自适应节能控制算法，可降低照明能耗，达到节能目的。该系统建设和运营成本低、组网灵活，可以节约人力成本，提高生产效率，提高路灯管理自动化水平，适用于道路照明，也可推广应用于桥梁、隧道等其他公共照明场合。本系统采用先迸的ZigBee技术、GPRS技术、PWM技术、传感器技术、无线组网技术，并将这些技术有机融合、实现了高可靠性、智能化、低成本、高效、节能环保的智能控制LED路灯系统。
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