Elektronika Praktyczna, marzec 2012 - UlubionyKiosk

Sterowanie latarniami NOTATNIK ulicznymi KONSTRUKTORAz użyciem ZigBeeSterowanie latarniamiulicznymi z użyciem ZigBeeLubimy, aby ulice w miastach były oświetlone. Poprawia to naszepoczucie bezpieczeństwa i komfort życia. Tradycyjne stosowaną odlat metodą oświetlenia ulic jest montaż lamp i ich zasilenie z siecienergetycznej. Wymaga to ułożenia pod powierzchnią ziemi dużejilości kabli. W związku z postępem technologicznym, coraz większapopularność zdobywają lampy zasilane akumulatorami ładowanymiza pomocą energii słonecznej. Zazwyczaj takie latarnie ulicznepracują niezależnie. Brak połączenia pomiędzy nimi oraz różnicew zacienieniu miejsc, w których są zamontowane a także rozrzutwykonania sensorów oświetlenia otoczenia sprawiają, że latarnie niezaświecają się jednocześnie, co nie wygląda dobrze. Rozwiązaniemtego problemu może być sterowanie z użyciem ZigBee.Węzeł 1:sensori lampaWęzełnadrzędnyWęzeł 2:lampaWęzeł 3:lampaWęzeł 4:lampaRysunek 1. Węzły sieci ZigBee sterującej latarniami ulicznymi......................Węzeł n:lampaRouter Router Router RouterDodatkowe informacje:Arrow Electronics Polandul. Rzymowskiego 53, 02-697 Warszawatel. 22 856 90 90, faks 22 558 82 83www.arroweurope.comSens stosowania niezależnych lampulicznych zasilanych energią słoneczną pobieranądostrzega coraz większa liczba zarządcówmiast. Jeszcze do niedawna kosztzakupu takiej lampy był na tyle duży, żemusiało upłynąć wiele czasu, zanim zwróciłsię. Problemem było również nierównoczesnewłączanie się lamp stojących w szeregu.Poszczególne czujniki mogą być nierównomiernieoświetlone ze względu na chmury,liście drzew, zabrudzenia, czy nawet ptaki.Dodatkowo, tolerancja wykonania tych sensorówsprawia, że nawet przy jednolitymoświetleniu, niektóre latarnie będą włączałysię wcześniej niż inne. Skutkuje to niepożądanymefektem, w którym część lamp stojącychprzy ulicy jest włączonych, a część nie,co sprawia wrażenie, jakby te wyłączone niedziałały.Obecnie przy wzrastających cenachenergii elektrycznej oraz miedzi, a takżeprzy malejących kosztach zakupu ogniw słonecznych,koszt instalacji latarni zasilanychenergią słoneczną dosyć szybko zwraca się.Synchronizację włączania i wyłączania lampmożna natomiast przeprowadzić z użyciemZigBee. Standard ten określa komunikacjęw otwartym paśmie ISM i pozwala na wymianęinformacji pomiędzy latarniami, którezazwyczaj oddalone są od siebie o od 40 do60 m. Najważniejszą cechą ZigBee, która maznacznie w omawianym zastosowaniu, jestmożliwość tworzenia sieci o topologii kraty(mesh), w której wszystkie węzły mogą funkcjonowaćjako routery. Dzięki temu latarniemożna połączyć bezprzewodowo i przesyłaćpolecenia włączenia i wyłączenia światławydawane przez węzeł sterujący wyposażonyw czujnik oświetlenia otoczenia (rysunek1).TEMAT NUMERUPOWER LEDFotografia 2. Zestaw SmartRF05 z modułem CC2530EMELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 3/2012Przykładowa aplikacjaAby zbudować system sterowania oświetleniemw omówiony powyżej sposób, jestkonieczne utworzenie dwóch rodzajów węzłów:nadrzędnego i podrzędnych. Zadaniamipierwszego z nich są:• badanie natężenia światła otoczeniaz użyciem odpowiedniego czujnika, generowaniesygnału PWM, sterującego71