[发明专利]一种基于无线传感器网络的太阳能景观灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能景观灯，尤其是一种带无线传感器网络节点的太阳能景观灯。

背景技术

随着我国经济的飞速发展和人们生活水平的逐步提高，城市建设的进程也日新月异，类似于城市广场、景观塔楼、高层办公楼、交通立交桥、跨河跨海高桥等公共设施也越来越多。同时，人们对这些设施的亮化也有了更多的追求，期望在这些公共设施上安装色彩斑斓的景观灯，让夜色下的公共设施更加光彩夺目而又富有生动的艺术变幻效果。但是，现有的景观灯大多采用市电供电，不仅在使用过程中消耗了大量的电能，而且由于景观灯的数量众多，安装时需要大量布线，一旦某几个灯出现故障，检测维修相当困难，往往因为得不到及时处理使得景观灯不但没有美化城市，反而起到了“丑化”的效果。

太阳能被喻为是取之不尽、用之不竭的清洁能源，目前在新能源领域被广泛应用。随着太阳能光伏发电技术的发展，采用太阳能电池供电的景观灯也将逐渐得到推广。

无线传感器网络技术是近年来发展最快的信息技术之一，被广泛应用于不宜布线和布线成本较高的场所。本发明采用的太阳能景观灯不需要铺设电缆，如果要对整个景观灯系统进行实时控制，采用无线传感器网络进行监测和控制是一种有效途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自组网功能的信息化太阳能景观灯，能够解决太阳能景观灯难以集中控制的问题，并实现不同的整体艺术效果(例如：流水型、礼花型、静态型等)，还可以对状态错误的景观灯可以进行及时修正，同时显示出现故障的景观灯状态。

本发明一种基于无线传感器网络的太阳能景观灯，其特征在于由多个带无线传感器网络节点的太阳能景观灯和中心控制器组成，太阳能景观灯和中心控制器之间通过RF模块进行通讯；所述太阳能景观灯由三色LED景观灯、8051单片机的RF模块、JTAG下载器接口、太阳能电池组件、太阳能控制器和Li离子电池组成；所述8051单片机与太阳能控制器相连，太阳能控制器与太阳能电池组件和Li离子电池相连；8051单片机与RF模块集成于芯片CC2430，与LED景观灯和JTAG下载器接口相连；所述中心控制器由8051单片机、RF模块、RS232模块、电源模块和JTAG下载模块组成，所述8051单片机与RF模块集成于芯片CC2430，与RS232模块、电源模块和JTAG下载接口相连。

本发明一种基于无线传感器网络的太阳能景观灯，太阳能景观灯为圆柱形地埋式或悬挂式。圆柱形地埋式景观灯的太阳能电池组件呈圆环形朝上，LED可以分布在中心或四周，圆心处有一个光敏电阻感应光强。悬挂式景观灯的LED分布在灯体的侧面，可以排列成直线型或艺术花型，太阳能电池组件在顶层倾斜放置，可在平面内360度旋转，确保在何朝向的建筑上都保持向南。

本发明一种基于无线传感器网络的太阳能景观灯，太阳能景观灯的电路采用CC2430芯片设计控制电路和RF电路，采用CE8301C50M芯片设计DC/DC电路，采用CN3052A芯片设计Li离子电池充电电路，采用光耦2501设计LED景观灯控制电路、采用AS1117芯片设计稳压电路；在采用CC2430芯片设计的控制电路中，包括32kHz和32MHz的晶振电路、开关复位电路、JTAG下载电路，其中RF模块采用外置PCB板载天线；在基于CE8301C50M芯片设计的DC/DC电路中，单片机通过使能端EN控制DC/DC电路的开关；基于CN3052A芯片设计的充电电路与DC/DC电路和Li离子电池相连，并采用DS18B20温度传感器监测Li离子电池的温度；通过超低压芯片AD8541设计的电压跟随器监测ISET端的电压；采用分压电路监测Li离子电池的电压，等效监测Li离子电池的电量，LED景观灯采用Li离子电池供电，单片机通过光耦2501隔离对LED景观灯进行控制，实现设定的艺术效果；LED采用高亮度的发光二极管；基于AS1117芯片设计的稳压电路主要为CC2430芯片供电。在太阳能景观灯的控制器采用片上系统CC2430，其8051单片机中装有不同灯效模式下的控制软件。在中心控制器采用片上系统CC2430，其8051单片机中装有当前存储的灯效模式和来自各个太阳能景观灯的状态数据。