基于Zigbee通信的智能灯光控制方法及系统与流程

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种基于zigbee通信的智能灯光控制方法及系统。

背景技术：

传统灯光控制系统有着手动管理，灵活性差，浪费电能以及布线繁琐等缺点，已经难以满足人们对家居和工作环境越来越高的要求。而随着计算机技术、通信技术、微电子技术和自动控制技术的发展为智能灯光控制系统的发展带来了活力，传统的机械灯光控制被智能灯光控制所替代。

例如，中国专利文献cn107911911a公开了一种基于wifi的智能灯光控制系统及其控制方法，控制端通过无线路由器对led灯施加控制，从而实现了远程控制，而且在信号强度不够时，智能手机利用闪光灯与邻近的led灯进行光通信，进而通知无线路由器提高发射功率，从而既保障了灯光控制系统的正常工作，又降低了能源消耗。虽然该专利提供一种当信号强度不够时，可利用智能手机的闪关灯通知无线路由器提供发射功率，但其实由于wifi自身特性，仍存在传输距离有限以及可控制节点数量少的缺陷；此外，其仅能对灯光的亮灭和灯光的亮度进行调节，功能有限。

技术实现要素：

为解决现有的智能灯光控制技术中存在的传输距离有限以及控制节点有限的问题，本发明提供一种基于zigbee通信的智能灯光控制方法及系统。

本发明提供一种zigbee通信的智能灯光控制方法，该方法包括：

步骤1：接收控制面板发送的灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息；

步骤2：搜索zigbee灯控节点信息，将节点信息返回至控制面板显示，所述节点信息包括zigbee灯控节点数量和各zigbee灯控节点的mac地址；

步骤3：接收控制面板发送的节点选择信息，根据所述节点选择信息确定目标zigbee灯控节点；

步骤4：将所述灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息发送至所述目标zigbee灯控节点，以供所述目标zigbee灯控节点控制其灯光状态和/或将其对应的环境温湿度信息返回至控制面板进行显示。

进一步地，所述灯光状态控制信息包括：灯光开关控制信息、灯光颜色控制信息、灯光亮度控制信息、灯光闪烁控制信息、灯光场景效应控制信息、灯光定时控制信息和灯光渐变控制信息中的至少一种。

进一步地，还包括：创建邮箱数据类型并设置邮件个数；相应地，所述步骤1具体为：

接收控制面板以邮件形式发送的灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息。

进一步地，该方法还包括：重命名各zigbee灯控节点的节点名称，并将节点名称与mac地址进行关联。

进一步地，步骤2中，在将节点信息返回至控制面板显示之前，还包括：对节点信息进行滤波处理；

所述滤波处理具体为：

初始化zigbee灯控节点队列，每次将搜索到的zigbee灯控节点放置在队列尾部，同时删除队列头部的zigbee灯控节点，队列中其余zigbee灯控节点依次向前移动位置；

统计当前zigbee灯控节点队列中各zigbee灯控节点的重复次数，认为重复次数大于预设阈值的zigbee灯控节点存在，反之不存在。

本发明还提供一种采用上述的基于zigbee通信的智能灯光控制方法的智能灯光控制系统，包括：控制面板、zigbee控制节点和若干个zigbee灯控节点；所述控制面板、zigbee控制节点和zigbee灯控节点通过zigbee协议通信；所述控制面板包括界面层，所述界面层包括温湿度数据显示单元和状态信息控制单元；其中，所述zigbee控制节点用于：

接收状态信息控制单元发送的灯光状态控制信息和/或温湿度数据显示单元发送的环境温湿度更新信息；

搜索zigbee灯控节点信息，将节点信息返回至控制面板显示，所述节点信息包括zigbee灯控节点数量和各zigbee灯控节点的mac地址；

接收控制面板发送的节点选择信息，根据所述节点选择信息确定目标zigbee灯控节点；

将所述灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息发送至所述目标zigbee灯控节点，以供所述目标zigbee灯控节点控制其灯光状态和/或将其对应的环境温湿度信息返回至控制面板进行显示。

进一步地，所述状态信息控制单元包括：

显示与选择模块，用于生成并发送节点选择信息；

灯光开关模块，用于生成并发送灯光开关控制信息；

灯光颜色模块，用于生成并发送灯光颜色控制信息；

灯光亮度模块，用于生成并发送灯光亮度控制信息；

灯光闪烁模块，用于生成并发送灯光闪烁控制信息；

灯光场景效应模块，用于生成并发送灯光闪烁控制信息；

灯光定时模块，用于生成并发送灯光定时控制信息；

灯光渐变模块，用于生成并发送灯光渐变控制信息。

进一步地，该系统还包括：

邮箱单元，用于创建邮箱数据类型并设置邮件个数；

相应地，所述控制节点用于：接收状态信息控制单元以邮件形式发送的灯光状态控制信息和/或温湿度数据显示单元以邮件形式发送的环境温湿度更新信息。

进一步地，该系统还包括：

重命名单元，用于重命名各zigbee灯控节点的节点名称，并将节点名称与mac地址进行关联。

进一步地，所述控制节点在将节点信息返回至控制面板显示之前，还用于：对节点信息进行滤波处理；

所述滤波处理具体为：

初始化zigbee灯控节点队列，每次将搜索到的zigbee灯控节点放置在队列尾部，同时删除队列头部的zigbee灯控节点，队列中其余zigbee灯控节点依次向前移动位置；

统计当前zigbee灯控节点队列中各zigbee灯控节点的重复次数，认为重复次数大于预设阈值的zigbee灯控节点存在，反之不存在。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于zigbee通信的智能灯光控制方法及系统，通过搭建由控制面板、控制节点和灯控节点构成的zigbee通讯局域网，再利用zigbee网络自行搜索该网络的所有节点信息并且稳定的显示在控制面板上，用户通过控制面板可以有选择性的对灯控节点进行控制和进行zigbee通讯，可控制的灯控节点数量可以根据实际需要进行扩展，传输距离远且能够控制的灯控节点多。

本发明设计的控制面板的界面层包括多个用于控制灯光状态的功能模块，人机交互界面简洁，控制方便，用户只需通过触屏操作对应的功能模块，即可对灯控节点的rgb灯实现以下相关控制：灯光的亮灭，调节灯光的亮度，切换灯光的颜色，控制灯光的渐变，控制rgb灯的闪烁，控制rgb灯的定时开关，实现灯光的场景效应等。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于zigbee通信的智能灯光控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于zigbee通信的智能灯光控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的状态信息控制单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种基于zigbee通信的智能灯光控制方法，该方法包括以下步骤：

s101：接收控制面板发送的灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息；

s102：搜索zigbee灯控节点信息，将节点信息返回至控制面板显示，所述节点信息包括zigbee灯控节点数量和各zigbee灯控节点的mac地址；

s103：接收控制面板发送的节点选择信息，根据所述节点选择信息确定目标zigbee灯控节点；

s104：将所述灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息发送至所述目标zigbee灯控节点，以供所述目标zigbee灯控节点控制其灯光状态和/或将其对应的环境温湿度信息返回至控制面板进行显示。

所述灯光状态控制信息包括：灯光开关控制信息、灯光颜色控制信息、灯光亮度控制信息、灯光闪烁控制信息、灯光场景效应控制信息、灯光定时控制信息和灯光渐变控制信息中的至少一种。

本发明实施例还提供一种基于zigbee通信的智能灯光控制方法，包括以下步骤：

s201：创建邮箱数据类型并设置邮件个数；

s202：重命名各zigbee灯控节点的节点名称，并将节点名称与mac地址进行关联。

s203：接收控制面板以邮件形式发送的灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息；

s204：搜索zigbee灯控节点信息，对节点信息进行滤波处理，将节点信息返回至控制面板显示，所述节点信息包括zigbee灯控节点数量和各zigbee灯控节点的mac地址；

所述滤波处理具体为：初始化zigbee灯控节点队列，每次将搜索到的zigbee灯控节点放置在队列尾部，同时删除队列头部的zigbee灯控节点，队列中其余zigbee灯控节点依次向前移动位置；统计当前zigbee灯控节点队列中各zigbee灯控节点的重复次数，认为重复次数大于预设阈值的zigbee灯控节点存在，反之不存在。

s205：接收控制面板发送的节点选择信息，根据所述节点选择信息确定目标zigbee灯控节点；节点选择信息需包括节点名称或者节点的mac地址。

s206：将所述灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息发送至所述目标zigbee灯控节点，以供所述目标zigbee灯控节点控制其灯光状态和/或将其对应的环境温湿度信息返回至控制面板进行显示。

结合图2和图3所示，本发明实施例还提供一种采用上述基于zigbee通信的智能灯光控制方法的智能灯光控制系统，该系统包括：控制面板、zigbee控制节点和若干个zigbee灯控节点；所述控制面板、zigbee控制节点和zigbee灯控节点通过zigbee协议通信；所述控制面板包括界面层，所述界面层包括温湿度数据显示单元和状态信息控制单元；其中，所述zigbee控制节点用于：接收状态信息控制单元发送的灯光状态控制信息和/或温湿度数据显示单元发送的环境温湿度更新信息；搜索zigbee灯控节点信息，将节点信息返回至控制面板显示，所述节点信息包括zigbee灯控节点数量和各zigbee灯控节点的mac地址；接收控制面板发送的节点选择信息，根据所述节点选择信息确定目标zigbee灯控节点；将所述灯光状态控制信息和/或环境温湿度更新信息发送至所述目标zigbee灯控节点，以供所述目标zigbee灯控节点控制其灯光状态和/或将其对应的环境温湿度信息返回至控制面板进行显示。

所述状态信息控制单元包括：显示与选择模块、灯光开关模块、灯光颜色模块、灯光亮度模块、灯光闪烁模块、灯光场景效应模块、灯光定时模块和灯光渐变模块；显示与选择模块用于生成并发送节点选择信息；灯光开关模块用于生成并发送灯光开关控制信息；灯光颜色模块用于生成并发送灯光颜色控制信息；灯光亮度模块用于生成并发送灯光亮度控制信息；灯光闪烁模块用于生成并发送灯光闪烁控制信息；灯光场景效应模块用于生成并发送灯光闪烁控制信息；灯光定时模块用于生成并发送灯光定时控制信息；灯光渐变模块用于生成并发送灯光渐变控制信息。在实际应用中，用户只需通过触摸控制面板上的相应功能模块，功能模块即可根据用户的触摸操作生成相应的控制信息，并将控制信息发送至zigbee控制节点。

作为一种可实施方式，本发明实施例在设计控制面板的界面层时，主要包括button控件、checkbox控件、slider控件和text控件。

button控件：用于灯光颜色的选择，当用户按下button控件的时候界面层就会调用回调函数创建一个颜色选择界面。

checkbox控件：用于控制灯光的开关、场景效应功能的开关、定时功能的开关和渐变功能的开关。它相当于一个勾选框，如果需要打开某种功能(比如场景效应功能)，可以勾选场景效应选项框，然后界面层就会调用回调函数，去执行checkbox控件被选中的条件选项，然后以邮件形式将状态控制信息发送出去，以达到控制灯控节点的灯光效应的作用。

slider控件：用于控制灯光的亮度和灯光的闪烁频率。界面层的创建和开始的程序框架如下：

button控件的程序框架如下：

checkbox控件的程序框架如下：

slider控件的程序框架如下：

界面层定时器机制：本发明实施例有两个定时器：一个定时器负责定时每2s接收一次温湿度数据信息，并显示在控制面板上；另一个定时器负责定时每3s定时接收周围节点个数情况，动态的增加和删除附近节点的个数，并显示在控制面板上。

定时器程序框架：

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的智能灯光控制系统还包括：邮箱单元和重命名单元；其中，邮箱单元用于创建邮箱数据类型并设置邮件个数；相应地，所述控制节点用于：接收状态信息控制单元以邮件形式发送的灯光状态控制信息和/或温湿度数据显示单元以邮件形式发送的环境温湿度更新信息。重命名单元用于重命名各zigbee灯控节点的节点名称，并将节点名称与mac地址进行关联。

在实际应用中，还可以设置邮件发送方是否发送阻塞，邮件接收方是否接收阻塞。本实施例设置为发送方阻塞，接收方不阻塞，接收方实时查看邮箱，如果有邮件到来就接收，没有邮件就准备下一次接收。

在进行节点名称重命名之前，控制面板上所显示的节点名称一般是以节点的网络地址的形式来显示的，而网络地址是16个字节的数字形式，类似0203,0507等两个以十六进制形式显示的字节，如此，用户并不能直接通过节点名称判断节点的放置位置或者节点的功能。因此，重命名模块可以使得用户根据需要自定义节点名称，比如客厅、卧室等，方便用户快速识别和区分节点。

本发明各实施例中的控制面板可采用飞思卡尔的i.mx283型芯片，控制节点可以采用飞思卡尔的lpc824芯片。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。