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研究生: 李健榆
Li, Chien-Yu
論文名稱: ZigBee無線控制路燈系統的設計與架構
The design and achieve of ZigBee control for lighting system
指導教授: 洪茂峰
Houng, Mau-Phon
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 微電子工程研究所
Institute of Microelectronics
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 61
中文關鍵詞: ZigBeeArduino
外文關鍵詞: ZigBee, Arduino
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  • ZigBee傳輸協定此一新興的傳輸協定具備大量節點、低功耗…等優點,因此由ZigBee所架構的無線控制系統適合用來執行大範圍的管理與監控,其相較其他傳輸協定為低功耗之優勢更是符合無線監控系統的低耗能需求。傳統路燈的系統純粹只以簡單電路來做控制開關的功能,故加入ZigBee的無線控制的概念,使路燈的控制系統可以具備其他功能,如:擷取路燈資訊、調光路燈亮度…等。分別架構協調器端的監控電路與路由器端的控制路燈電路。在電路的架構上使用Arduino的微處理器開發版,透過Arduino的板子可以搭載眾多的Sensor以監控路燈的狀況,並可擴充路燈做為環境資訊收集站的額外功能。另外,針對系統的軟體進行撰寫,透過Arduino的軟體撰寫sensor的資訊處理,與控制訊號的發送,人機介面設計可讓使用者操作較為便利。如此便完成無線路燈控制系統的電路與軟體的架構。

    ZigBee, the new wireless transmission network has many advantages such as large amount of nodes being applied and low power cost. With the characteristic we can use ZigBee as a wide range control systems. The traditional system controls lighting device based on ordinary switches. By adding ZigBee wireless control into the control system, we can turn the traditional system into information station, retrieving lights' information and changing lights' brightness wirelessly. We use Arduino MEGA 2560 ADK to set up coordinator side and router side individually. The router side can collect several environment information with multiple kind of sensors applied on Arduino ADK. On the other side, design an Arduino software program to deal with the system. Through the program, the users can process the lights' information and deliver control signal. With connecting hardware architecture set up and software design the users can operate the wireless control system easily.

    摘要 I Abstract II 誌謝 IV 目錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 IX 第一章 緒論 1 1-1前言 1 1-2研究背景與目的 3 1-3研究流程 4 1-4論文架構 6 第二章 無線通訊ZigBee 8 2-1無線通訊網路技術 8 2-1-1 Wi-Fi 9 2-1-2 藍芽 10 2-1-3 ZigBee 10 2-1-4 無線通訊類型比較 11 2-2 ZigBee無線通訊規範 13 2-2-1 ZigBee發展歷程 13 2-2-2 ZigBee設備網路類型 14 2-3 ZigBee分層架構 17 2-3-1 ZigBee實體層 19 2-3-2 ZigBee媒體存取控制層 21 2-3-3 ZigBee網路層 24 2-3-4 ZigBee應用層 25 第三章實驗套件與實驗軟體 28 3-1 Arduino 實驗開發板 28 3-1-1 Arduino 硬體電路 29 3-1-2 Arduino IDE 30 3-2 Xbee發射模組 與 X-CTU 33 第四章 系統實作與討論 38 4-1路燈控制系統架構 38 4-1-1 系統設計架構 38 4-1-2系統控制流程 39 4-2 光敏度測定 41 4-3 XBee設定與封包接收 44 4-4 Arduino 協調器端設計 46 4-5 Arduino 路由器端設計 48 4-6 3倍壓降電容充電電路 52 第五章 結論 55 附錄 57 附錄一、協調器端程式碼 57 附錄二、路由器端程式碼 58 參考文獻 60

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