2.2 無線通信（ZigBee） 模塊

　　本系統ZigBee 模塊采用的是DIGI 公司生產的XBee S2 模塊，該模塊是一款超小型但功能完善的ZigBee 收發器，其接口簡單，易于使用，具備防水、防雷和防沖擊的性能，并且可以滿足室外各路燈間的距離要求。是一款把ZigBee 協議內置進Flash里的ZigBee 模塊，其內部已經包含了所有外圍電路和完整協議棧，能夠立即投入使用。PC 上有專門的配置工具X-CTU，采用串口和用戶產品進行通訊，并可以對模塊進行發射功率，信道等網絡拓撲參數的配置，使用起來簡單快捷。本項目中XBee 模塊通過UART 接口直接與MEGA 2560 控制器的串口0 相應管腳交叉相連。

　　XBee 模塊的通信系統原理結構如下圖3 所示：

　　2.3 傳感器模塊

　　路燈上采用熱釋電紅外傳感器來檢測有無行人，行人檢測原理如下圖4 所示。熱釋電紅外傳感器具有成本低、無需發射源、靈敏度高、可流動安裝等特點。實際應用中，在傳感器前加菲涅爾透鏡可以提高接受的靈敏度，增加檢測距離和范圍。實驗證明，熱釋電紅外傳感器不加菲涅爾透鏡時檢測距離為2m ;而配上菲涅爾透鏡后檢測距離可達到7m 以上。

　　路燈上的亮度檢測傳感器采用TAOS 公司推出的第二代光強數字轉換芯片TSL2561，其具有高速、低功耗、寬量程、可編程靈活配置等優點。并且具有直接的I2C 接口，將光照強度轉換成數字信號輸出。

　　3 系統軟件設計

　　3.1 下位機軟件結構

　　路燈節點的微控制器控制XBee 模塊與主控平臺保持實時信息交流結構如圖5 所示。路燈開燈條件為亮度低于設定值且在路燈旁有人經過時，則會自行打開路燈。當路燈出現故障時，單片機便自行發送故障信息，及時告知路燈維護人員。

　　3.2 上位機軟件結構

　　PC 機服務器采用QT 編寫程序，采用QT 是因為其可移植性高和利于編寫良好人機界面的特點。本軟件結構如圖6所示，以實時數據庫為核心來實現功能，它要求能夠實時地從協調器獲取數據，進行運算、顯示、故障報警等。該系統管理軟件有如下一些主要功能：主界面是對路燈的實時觀測，反饋路燈的狀態、運行時間、環境光強、功耗等實時信息。

　　4 實驗結果

　　制作了4 個路燈節點模型，在小范圍進行模擬實驗，通過PC智能路燈管理軟件遠程操作可以完成三種模式的要求，并實時監測路燈信息，反饋給PC 軟件。

　　5 結束語

　　文章介紹了基于MEGA 2560 微控制器的智能LED 路燈控制系統，利用XBee S2 自組網與GSM 移動通信相結合的通信網絡來實現智能無線監測路燈的功能，并自己設計開發了路燈管理軟件。