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无线网灯泡是什么原理(无线网灯泡是什么原理的)

admin2023-01-17科技生活88

LED灯无线如何控制,利用了什么技术以及原理?

这个控制方案很多的:

利用ZigBee无线传感器网络技术对LED节能灯实现远程控制的方案,给出了详细的软硬件设计。

1 自组网控制系统及工作原理

为实现故障检测、温度检测、电压检测、亮度检测和控制以及故障报警等功能,自组网控制系统采用了图1所示的设计。

整个无线网络是由终端节点(ZigBee Endpoint,ZE)、路由(ZigBee Router,ZR)、和协调器(ZigBee Coordinator,ZC)3种设备构成。其中终端是简化功能设备(Reduced Function Device,RFD),只能与路由或者协调器直接通信。路由是全功能设备(FuU Function Device,FFD),既可以和路由和终端直接通信,也可以和协调器直接通信。协调器是PAN协调器(PANC),负责一个PAN区域的网络建立及管理。协调器收集所有节点和路由的信息,通过RS232发给监控计算机来确定灯的亮度、环境温度、电池电量等。

工作原理:系统中每个终端、路由分别控制一盏灯,每个灯对应一个ID(终端或路由加入网络时由协调器自动分配),各个节点和路由将传感器收集的数据通过无线发送到协调器,协调器将收到的数据通过串口发送到监控计算机。如果LED灯出现故障,检测电路会产生报警信号,报警信号最终会发送到监控计算机,计算机会提示工作人员故障灯的ID,让维护更便利。另外终端的光敏传感器会收集光照的程度,然后由终端自动的调整光照的亮度。

终端也会将自身的供电电压传送到监控计算机,以防节点缺电而影响使用。

2 系统硬件设计

系统是由电源模块、无线传输模块(CC2530、温度检测、电压检测)、LED驱动模块、LED检测模块等组成,具体硬件电路逻辑结构如图2所示。其中电源模块是采用市面常用的ASM1117-5.0和ASM1117-3.3,原理简单易懂。下面主要介绍无线通信模块和LED驱动模块。

无线通信模块采用TI公司的CC2530模块,CC2530是用于IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能、业界标准的增强型8051 CPU、系统内可编程闪存、8 KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有4种不同的闪存版本:CC2530F32/64/128/256(分别具有32/64/128/256 KB闪存)。CC 2530具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短,进一步确保了低能源消耗。CC2530优良的性能和具有代码预取功能的低功耗、8051微控制器内核、32/64/128 KB的系统内可编程闪存、8 KBRAM,具备在各种供电方式下的数据保持能力并且支持硬件调试,具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能。它的可编程输出功率高达4.5 dBm,并且只需极少的外接元件。硬件电路结构框图如图3所示,其中光控单元采用TPS851芯片,温控模块采用TC77。

LED驱动模块采用的芯片是PT4115。PT4115是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源,用于驱动一颗或多颗串联LED。PT4115输人电压范围从6~30 V,输出电流可调,最大可达1.2 A。根据不同的输入电压和外部器件,PT4115可以驱动高达数十W的LED。PT4115内置功率开关,采用高端电流采样设置LED平均电流,并通过DIM引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM调光。当DIM的电压低于0.3 V时,功率开关关断,PT4115进入极低工作电流的待机状态。驱动原理图如图4所示。PT4115和电感L、电流采样电阻RS形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压、恒流LED控制器。VIN上电时,L和RS的初始电流为零,LED输出电流也为零。这时候,CS比较器的输出为高,内部功率开关导通,SW的电位为低。电流通过L、RS、LED和内部功率开关从VIN流到地,电流上升的斜率由VIN、L和LED压降决定,在RS上产生一个压差VCSN,当VIN-VCSN115mV时,CS比较器的输出变低,内部功率开关关断,电流以另一个斜率流过L、RS、LED和肖特基二极管(D),当VIN-VCSN85 mV时,功率开关重新打开,这样使得在LED上的平均电流为I。I=(0.085+0.115)/(2×RS)=0.1/RS。

本文应用IAR Embedded Workbench开发环境,在TI ZStack-2.2.1-1.1.3协议栈的基础上,编写了系统的应用程序代码,用VC编写了上位机程序。系统软件主要包括协调器节点程序、路由和终端程序、上位机程序。ZStack提供了丰富的函数调用接口。

ZigBee网络中的协调器工作流程如图5所示,路由(涵盖终端)工作流程如图6所示。在ZigBee网络中,网络协调器具有建立网络、维护邻居设备表、对逻辑网络地址进行分配、允许设备MAC层/应用层的连接或断开网络的功能。对于节点之间的通信有两种寻址方式,分别是通过64位IEEE地址和16位网络地址来寻找网络设备,当节点加入网络时候,协调器会自动给其分配唯一的16位网络地址。灯的无线控制系统要求能够对任意一盏灯进行亮度调节,因此人工分配64位IEEE地址给每个路灯,以便以后进行控制。另外配置ZigBee设备对象断点时候,网内的所有节点的ID和断点描述符必须相同,否则节点间不能通信。路由器和终端的工作流程相识,这里不作区分。

上位机能够为工作人员清楚地提供电压、温度、节点数目、节点地址等数据,实现远程无线控制,创作和谐的人机交互界面,如图7所示。工作人员能够在上位机上使用ID对灯亮暗程度进行远程控制。

4结语

经测试,在室内无障碍15 m左右距离,无遮挡物环境下速率能够达到2 50 kbps;室外空旷环境下30~1 00m距离,速率为40 kbps;300 m,速率为25 kbps。距离150 m时通信的误码率可小于2%。系统在发射状态下电流为25.7 mA,接收时为29.3mA,休眠状态下仅为2.5μA。本系统具有成本低、功耗低、实施简单、维护方便的特点,具有较高的参考价值。

打开灯就能上网!Li-Fi技术到底是怎样一种技术?

自从1992年澳大利亚射电天文学家奥沙利文博士在一次用于探测迷你黑洞爆炸的实验无意间发明了Wi-Fi,它已经彻底改变了我们的通信方式和生活。如果没有Wi-Fi,使用移动通信的我们生活方式会大不一样。Wi-Fi目前占据了互联网流量的60%,虽然这么多人用,但不代表它没有缺点。

最被大家诟病的就是Wi-Fi有时信号不稳定,网络并不流畅。同时它也不安全,因为Wi-Fi信号可以穿墙,这意味着其他人也能截获Wi-Fi甚至威胁你的设备安全。这一切都源于Wi-Fi是利用无线电波传输数据。那么有没有什么传输介质能够避免这些缺点呢?

这样的介质必须有廉价、安全、充裕且稳定这些特点。这很容易让人联想到光。为什么光能作为传输介质呢?因为光的本质和无线电波相同,都是电磁波谱的一部分。但不同的是光的频率比无线电波高的多。更高的频率意味着更快的传输速度,这意味着光能在更短的时间内传输大量的数据流。而利用光作为互联网传输数据介质的概念就叫Li-Fi。

以光作为介质意味着在家里只需用把灯打开就有了网络,这听起来很酷,但现实中真的能实现吗?答案是肯定的。在实验室里研究人员甚至把Li-Fi的速度提升到了每秒10Gb,而标准的Wi-Fi速度只有每秒100Mb,这意味着Li-Fi的速度是Wi-Fi的100倍。而Li-Fi目前已经在部分办公室进行实验了,只需要在房间的顶部安装上一盏灯,整个办公室的电脑都能用上网络并且速度比Wi-Fi还快。虽然Li-Fi有这么快的传输速率,但服务器并没有这么快的传输速率,因此,服务器可能会成为限制网速的瓶颈。不管如何,这样的技术仍然令人惊叹。相信未来的某一天,Li-Fi技术会随处可见。

智能灯泡原理

当初为什么要舍弃普通照明灯泡,还不是被各家智能灯泡的宣传所吸引?亮度随便调已经不新鲜,1600万色,各种颜色、各种氛围灯光随便调有没有?灯泡也能无线连接,然后让手机进行开关,感觉好炫酷有没有?智能控制,晚上自动熄灭,早晨自动亮起,很贴心有没有?购买之前,感觉好像一旦购买这智能灯泡,自己的生活马上就智能起来了。

连接可靠性

智能灯泡之所以智能,自然是因为我们不用像控制传统灯泡一样得走到开关前对其进行操作,而是内置了无线模块,可以与家庭得无线网络连接,而我们则是通过手机通过无线网络连接控制智能灯泡。这一切首先就要求不同灯泡里的无线模块要足够可靠,以确保连接的稳定性,如果每次要控制的时候,都要重新与灯泡进行一次连接和配对,那么体验肯定会变差。还有家庭网络问题、多个智能灯泡控制也可能会影响到无线操作的体验。

颜色调节

色温和亮度调节是智能灯泡宣传的一大卖点,能进行不同颜色调节是智能灯泡价格高昂的一大原因。而实现色彩的准确调节其实就是产品内部硬件(包括彩色的LED灯珠、控制芯片等)的质量体现,因为有时候你会发现你在广告中看到的颜色,在实际操作中,并不能正确地展现出来,这样自然就会影响产品的可玩度,这种体验对于有强迫症倾向的用户简直就是折磨啊。

智能控制

现在的智能灯泡都是通过手机上的app来实现,不过不得不说有些智能灯泡的app本身就不那么“智能“。软件界面的人性化、稳定性、兼容性都必须充分考虑。如果是多个智能灯泡,那么合理的组网布局和操作界面,都会影响实际的使用体验。另外,有的软件需要注册或者另外付费,而且不支持第三方控制软件。

安全性

用个灯泡会有什么安全问题?普通灯泡当然不会,除非它爆掉了,而你有碰巧就在附近。智能灯泡的问题主要在于它的无线连接,已经有不少专业人士指出智能灯泡的无线连接其实是存在漏洞的比如有一些方法可以让人通过你家的灯泡获取无线网络的密码,从而进一步入侵你家里的接入这个网络的其他设备(智能插座、手机、电脑等)。即使是有人通过入侵网络只是恶意控制家里的灯泡,也是非常不愉快的经历。

性价比

去淘宝搜索一下,智能灯泡最基本款的40元左右,如果能调节各种颜色,搭配个套装的话就要400左右了。更重要的即便最便宜的是40元一个,各位就只买一个玩儿么?所以真正体验到智能生活,这灯泡加上配件,支出过千也不夸张。

谁知道无绳灯泡是什么原理

这有几种;

用放射性物质维持长期发光的,例如某些手表指针上移动的微型放光管,汽车指针(普通是边光效应),也有光通量大的,成本高,只应用在特殊场合。这与普通的稀土元素储蓄光的原理不同,是自发光。无需外界预先照射,无电源。

也有临时将化学物质混合,一次性短时间发光,现在的娱乐产品以前几十年就有了。

还有的是在大功率电台附近,荧光灯本身就发光,相当于一种无极光源。人们知道这个现象历史也相当长了。

提问的人肯定是知道结果的,存心要看社会上的非专业人员科学知识水平。我是即兴非检索回答。

借此转告德国ROSLER公司北京销售人员,我又出来露头了。

下岗失业清洁工答复

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