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基于ZigBee技术的智能照明控制系统设计摘要：为了实现智能照明控制，本文提出了一种基于ZigBee技术的智能照明控制系统设计方案。
该系统采用无线传输方式，能够实现智能化照明控制、亮度调节、时间控制等功能，在提高照明质量的同时也达到了节能、智能、环保的目的。
论文首先介绍了照明控制系统的现状以及ZigBee技术的特点，然后对系统的硬件和软件设计进行了详细介绍。
最后，通过实验验证了该系统的可行性，并对其进行了评价和总结。
关键词：智能照明控制；ZigBee技术；亮度调节；时间控制；节能。
正文：一、研究背景与现状随着社会的发展，人们对照明环境的要求也越来越高，不仅要保证照明质量，还要达到节能、智能、环保的要求。
因此，照明控制技术成为了当前照明领域的研究热点。
目前市场上已经出现了一些基于传统有线照明控制系统改进的智能化照明控制系统，但由于其存在布线麻烦、安装成本高、可扩展性差等问题，无法满足人们对照明控制的需要。
而ZigBee技术作为无线传输的一种，能够支持多种照明设备的互联互通，因此成为了照明控制技术中的“明灯”。
二、ZigBee技术的特点ZigBee技术是一种采用无线方式进行通信的低速、低功耗、低成本的短距离设备网络技术，又称为无线传感器网络。
以下是ZigBee技术的主要特点：1.低功耗ZigBee技术采用了短数据帧、低发射功率等技术手段，能够大幅度降低设备功耗，从而延长设备的使用寿命。
2.多层网络结构ZigBee技术对每个设备进行地址分配，从而组成一个层级结构的网络。
设备之间可以通过多跳传输方式实现数据传输，从而提高了网络的可靠性和覆盖范围。
3.数据安全ZigBee技术采用AES-128位加密方式对数据进行加密，保障了数据的安全性。
4.小型化ZigBee技术的设备小巧轻便，比如说基于ZigBee技术的芯片集成了处理器、无线传输模块、存储器和I/O接口等多种功能，具有相当高的集成度。
三、系统设计本文设计的基于ZigBee技术的智能照明控制系统，主要由以下几部分组成：单片机控制模块、ZigBee模块、光照传感器模块、人感传感器模块、继电器模块及LED灯具模块等。
本科毕业设计(论文）智能灯光控制系统学院名称专业名称学生姓名学号指导教师智能灯光控制系统摘要：近年来，物联网成为全球关注的热点领域，作为物联网中的一种重要应用，智能家居的概念也逐步被大家接受，智能家居涉及的内容包括家庭安防、家电控制、开关照明控制、信息服务等，其中开关照明控制系统主要是通过远程遥控的方式对设备进行开关控制。
本系统构建了一套基于物联网技术的智能家居控制系统平台，并就此智能家居系统平台以上位机对家庭中的电灯进行控制实验。
本设计运用VB、服务器(PC机)、ZigBee射频通信协议、可控硅控制电路等技术，实现了以上位机为控制端，以ZigBee 无线网络为传输桥梁，以CC2530板作为家庭控制中心。
本系统通过串口将上位机与ZigBee网络中的协调器连接起来，上位机采集用户操作信息，并通过串口将数据发送到协调器，协调器收到数据后通过无线发送方式将数据发送到终端节点，并根据数据控制电灯电路。
本系统基本实现了远程控制家用电器工作状态，并提供了人性化界面操作，具有较强的实用性和可靠性。
关键字：物联网; 智能家居; ZigBeeIntelligent Lighting Control SystemAbstract: In recent years, the Internet of things becomes a hotspot in the field of global concern, as an important application of the Internet of things in the concept of intelligent home furnishing, also gradually accepted, intelligent home furnishing includes home security, home appliance control, lighting control switch, information services, [1], lighting control system which is mainly on the switching equipment switch is controlled by the remote control mode.The system construction of the intelligent home furnishing control system platform based on Internet of things technology, and intelligent home furnishing this system platform above machine in the family of electric control experiment. The design using VB, server (PC), ZigBee RF communication protocol, a controlled silicon control circuit technology, the realization of the above machine as the control terminal, ZigBee wireless network as the transmission bridge, using CC2530 board as the home control center. The system connects the coordinator between host computer and ZigBee network through the serial port, computer collects user operation information, and sends the data to the coordinator through the serial port, the coordinator receives data through wireless transmission mode to send data to the terminal node, and according to the data control electric circuit.This system realizes the working state of remote control of household appliances, and provides a user-friendly interface, has strong practicality and reliabilityKey word：internet of things, Intelligent home furnishing, ZigBee目录第1章绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.1.1智能家居发展与现状 (1)1.1.2物联网发展趋势 (2)1.1.3智能家居和物联网的关系 (3)1.2项目需求分析 (4)1.2.1社会效应需求分析 (4)1.2.2 系统硬件需求分析 (4)1.2.3 系统软件需求分析 (5)1.3设计主要工作 (5)第2章系统总体设计方案 (6)2.1系统总体设计 (6)2.2系统各部分关键技术 (6)2.2.1上位机 (6)2.2.2 ZigBee无线网络 (7)2.2.3可控硅电路 (12)第3章系统硬件电路设计与实现 (13)3.1核心功能模块 (13)3.2串口通信接口 (13)3.3供电电源电路 (14)3.4电路控制模块 (14)第4章系统软件设计与实现 (15)4.1Z IG B EE网络软件设计 (15)4.2协调器软件设计 (15)4.3家庭控制中心节点程序设计 (17)4.4上位机设计 (18)4.4.1界面设计 (18)4.4.2模块功能的实现 (19)4.4.3程序设计 (20)第5章系统运行测试 (22)5.1上位机测试 (22)5.2ZigBee网络测试 (22)5.3系统整体测试 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1课题背景与意义1.1.1智能家居发展与现状智能家居的发展起源于20世纪80年代，将电子技术、网络通信技术用于对各种家电设备的监视、控制和管理，它的商用系统就是如今智能家居的原型。
ZigBee实现智能调光系统白光LED照明灯的出现，解决了原有灯具发光效率低等缺点，但是，在外界不是特别暗的时候，如果将室内的白光LED灯全部打开，又会造成不必要的电能浪费。
因此，本文提出了一种可以根据外界自然光强度变化而自动调整白光LED灯亮度的智能照明系统，并且可通过ZigBee网络进行本地无线开灯或关灯，不仅省时省力、无额外的无线通信费用，而且通过以太网，还可以实现远程监控。
1 整体设计方案智能调光系统主要为教室、大型办公场所等建筑而设计，因此，以某个教学楼为例，讲述了方案整体设计思路，系统硬件结构图。
该系统由远程监控机、主监控机、ZigBee网络协调器、ZigBee终端设备、白光LED和光照传感器等部分组成。
工作过程如下：ZigBee网络协调器组建网络成功后，将ZigBee 终端设备加入网络。
光敏电阻对室内工作面上的光照强度进行光强采集，将采集的实时光强信号传送给ZigBee终端设备，对检测值和给定值进行对比，调节输出的PWM波占空比，即可调节自光LED的光强;同时，ZigBee终端设备将刚采集的光强信号传送给ZigBee网络协调器，网络协调器通过串口将数据传送给主监控机进行显示;同时，在主监控机上点击一键开灯或一键关灯，可以通过ZigBee网络打开白光LED灯或将其关闭。
另外，通过以太网，异地的远程监控机也可以对室内照明灯进行控制、监视。
2 系统硬件部分 2.1 ZigBee网络协调器系统的硬件核心是CC2430芯片，ZigBee网络协调器和终端节点均由CC2430芯片构成。
它是一个真正的系统芯片(SoC)COMS解决方案，可以满足ZigBee为基础的2.4 GHz ISM波段应用，且成本低，功耗小。
它包括1个高性能的2.4 GHz直接序列扩频射频收发器核心和1个工业级小巧高效的8051控制器，芯片上集成了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。
ZigBee网络协调器负责ZigBee网络的建立、节点的管理等任务，需要对接收的数据进行处理，以及通过RS 232串口与PC机连接通信。
基于ZigBee技术的灯光控制协议栈的设计与实现开题报告一、选题背景及意义随着智能家居的普及和市场需求的增加，无线智能灯光控制系统越来越得到人们的青睐，以往的照明方案中，灯光可以用来提高某些区域的亮度，但是这种传统的方式几乎是无法实现任何智能和联动控制的。
而ZigBee是一个专为低功耗无线传感器网络设计的无线协议，具有低功耗、低成本、高可靠和安全性强等特点，非常适合用于智能家居灯光控制。
基于ZigBee技术的灯光控制协议栈的设计与实现主要目的是构建一个低功耗的、可靠稳定、易于使用和具有可扩展性的无线灯光控制系统来实现客户的需求，并通过该系统进一步提高住宅、办公室、学校和酒店等场所的智能化程度和舒适性。
二、选题的研究内容及方法基于以上选题背景和意义，本课题主要研究以下内容：1. ZigBee协议栈分析和设计该研究部分主要涉及对ZigBee技术的深入研究，包括协议栈的层次结构、协议栈的实现原理、协议栈的功能和协议栈的优化等方面。
在此基础上，将研究并设计出满足灯光控制的协议栈。
2. 灯光控制功能实现该研究部分主要涉及对灯光控制功能的分析和设计，包括灯光控制的算法、灯光控制的操作界面、从用户角度考虑开发的操作界面、基于协议栈的灯光控制的实现等方面。
在此基础上，将研究并实现住宅、办公室、学校和酒店等场所的灯光控制。
3. 系统测试和优化该研究部分主要涉及对系统测试和优化，包括系统功能测试、性能测试、稳定性测试等方面。
在此基础上，进行系统优化，提高系统的性能和稳定性。
选题的研究方法包括文献调研、实验仿真、模块化设计和应用实践，通过系统的研究和实践，全面深入地了解基于ZigBee技术的灯光控制协议栈的设计与实现。
三、研究的预期成果1. ZigBee协议栈设计与实现针对无线灯光控制系统的特点，设计和实现一套满足灯光控制需求的ZigBee协议栈。
该协议栈具有低功耗、低成本、高可靠和安全性强等特点。
2. 灯光控制功能实现该系统将可以实现住宅、办公室、学校和酒店等场所的灯光控制，并可针对不同需求定制灯光控制方案。
总642期第六期2018年6月河南科技Henan Science and Technology基于ZigBee 无线网络技术的LED 无极调光及控制系统张晓伏（黄淮学院信息工程学院，河南驻马店463000）摘要：针对目前LED 照明系统功耗大、控制系统复杂和亮度调节非智能化等诸多问题，本文设计了一种基于ZigBee 的LED 无极调光及控制系统。
该系统采用CC2530实现网络远端数据传输，建立网络，与集成PWM 芯片SY5802A 组成PWM 模拟调光方式实现无级调光。
其也设置了上位机，能实时显示监控电压、电流及功率等指标信息，并且可以远端控制LED 亮度。
关键词：ZigBee ；无极调光；LED 照明；SY5802A ；CC2530中图分类号：TM923.34；TP273文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）16-0018-04The Design of Stepless and Control System of LED Based onZigBee Wireless Network TechnologyZHANG Xiaofu（School of Information Engineering,Huanghuai University ，Zhumadian Henan 463000）Abstract:In view of many problems such as large power consumption,complex control system and unintelligentizedbrightness adjustment of LED lighting system,this paper designed a kind of LED non pole dimming and control sys⁃tem based on ZigBee.The system used CC2530to realize remote data transmission,established network,and integrat⁃ed PWM chip SY5802A to form PWM analog dimming mode to achieve stepless dimming.The system also set up a host computer,which could display real-time monitoring voltage,current and power and other index information,and could control the brightness of LED remotely.Keywords:ZigBee ；stepless adjusted ；LED lighting ；SY5802A ；CC25301研究背景随着社会的快速发展，对能源的需求逐渐增加，能源危机日益加剧，而节能减排成为发展的大趋势。
基于ZigBee无线通信的LED调光系统设计作者：罗俊坚周坤鹏梁卓麟唐坚锐麦铭强梁佩莹来源：《科技资讯》2018年第15期摘要：文章介绍了一种利用ZigBee实现无线通信的灯光调节系统，实现对LED灯的开合、亮度的调节。
系统包括 CC2530模块、光传感模块、LED灯控制模块。
其中，CC2530模块负责信息通信，LED控制灯模块负责驱动LED灯，光传感模块负责采集光照信息。
系统通过光传感模块获得光强度，将所得数据传送到控制模块，控制模块根据特定算法得出数据，传输到LED灯模块即可对LED灯的亮度进行调节，降低系统功耗。
关键词：ZigBee技术物联网 PWM调光 CC2530中图分类号：TM923.34 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0003-02目前科技高速发展，机械全自动化趋势促使我们走向智能化的方向。
在物联网的范畴内，物物相联实现智能化是其中应用热点。
ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术[1-2]。
当今人们越来也重视环境的保护，火力发电带来的环境问题已经不太适应社会的发展了，我们要在积极发展新能源的同时降低对于电能的需求。
传统白炽灯固然成本低，当其耗电和布线费用却比LED高的多。
科学的管理可以选择LED灯进入ZigBee网络进行管理[3]，这种物联网的技术是新兴的技术，也是今后世界发展的趋势。
将管理系统信息化，系统能做出智能的处理，减少人力成本、简化管理过程、节省电能。
1 基于ZigBee的LED灯光调节系统设计方案基于Zigbee无线组网的LED智能调光系统是一套以外界自然光强度为参考，自主调节LED灯灯光强度的系统。
系统可分为三大模块直流电压源、无线通信模块、LED调光模块。
系统硬件逻辑结构如图1所示，系统实物图如图2所示。
（1）开启系统，用户通过调节发射端的UP和DOWN两个按钮对当前环境的亮度进行调节直到用户认为当前亮度时舒适亮度。
基于ZigBee无线传感网络的LED智能照明控制系统的研究基于ZigBee无线传感网络的LED智能照明控制系统的研究随着科技的不断发展，LED（Light Emitting Diode）照明逐渐成为照明领域的主流技术。
相较于传统的白炽灯和荧光灯，LED照明具有更高的能效、更长的寿命和更广泛的应用前景。
为了进一步提高LED照明的使用体验和效果，研发基于ZigBee无线传感网络的LED智能照明控制系统逐渐受到关注。
ZigBee是一种低功耗的无线通信技术，被广泛应用于低数据速率、无线传感和控制网络。
基于ZigBee技术的LED智能照明控制系统主要包括无线网络、控制器和LED灯具三个部分。
无线网络由多个无线传感节点组成，节点之间通过ZigBee协议进行通信。
控制器作为系统的核心，负责与用户进行交互，并向节点发送控制命令。
LED灯具根据控制器的命令进行相应的照明调节。
在LED智能照明控制系统中，无线传感节点起到数据采集和传输的作用。
节点通过内置的光照传感器感知环境中的光强度，并将采集到的数据发送给控制器。
通过收集多个节点的数据，控制器可以了解到整个照明区域的光照情况。
在此基础上，控制器可以根据用户的需求和环境条件，智能地调节LED灯具的亮度、色温和颜色，以提供最佳的照明效果。
与传统的照明系统相比，基于ZigBee无线传感网络的LED智能照明控制系统具有许多优势。
首先，由于无线传感节点的引入，系统的安装和维护更加简便，不需要复杂的布线工作。
其次，系统具有灵活性好的特点，可以根据不同的照明需求进行自适应调节，提供舒适的照明环境。
此外，由于LED照明的低功耗特性和无线传感节点的低能耗设计，系统的能效更高，节能效果显著。
最后，系统具有良好的可扩展性，可以根据需要增加或减少无线传感节点，以满足不同规模的照明需求。
然而，基于ZigBee无线传感网络的LED智能照明控制系统也面临一些挑战和问题。
首先，信号干扰和传输距离限制可能导致数据传输不稳定，影响系统的可靠性。
基于Zigbee技术的LED灯光控制器的设计及应用本设计主要是将Zigbee 无线技术应用在LED 照明工程中，解决了白炽灯耗电严重，使用寿命短的问题，同时解决照明工程中布线复杂、高功耗、资源浪费大、受距离限制、维护困难的问题。
基于Zigbee 技术具有短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度等优点，设计出基于Zigbee 技术的智能家居LED 灯光无线控制系统。
主要利用Zigbee 无线自组网技术，实现了对LED 灯的开关和亮度调节的无线控制，并且功能细致可以分为单个灯光控制和局域灯光控制。
目前我国大力推行用LED 灯取代白炽灯的政策，而且将在五年内实施完成，这一政策解决了照明耗电严重，使用寿命短的问题，此外，工程布线繁琐安装复杂，不易移动控制，能量消耗大、施工周期长、后期维护困难等这些问题仍然需要解决，Zigbee 技术的广泛应用给目前的问题提供了一种解决方式，并且对于家庭生活和办公楼宇而言达到了方便快捷的目的，对于综合管理人员达到高效安全目的。
文中提出了一种Zigbee 无线自组网技术与LED 节能灯相结合的设计方案，实现对LED 灯的亮度进行连续调节和远程控制的功能，详细的介绍了软硬件设计系统。
1 Zigbee 无线技术Zigbee 技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间无线通信技术，是一组基于IEEE 批准通过的802.15.4 无线标准研制开发的，这就确定了可以再不同制造商之间共享的应用纲要。
Zigbee 兼容的产品工作在2.4 GHz 这个全球通用的免费开放频段，这个频段提供了16 个传输信道，每次通信都会自主选择一个最干净干扰最小的信道进行数据传输。
在网络层方面，可以采用星形和网状拓扑，根据节点的不同功能，可分为中央协调。
5 基于ZigBee技术的LED灯调光控制器设计与实现5.1 概述LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
LED灯最大的优点就是节能环保。
光的发光效率达到100流明/瓦以上，普通的白炽灯只能达到40流明/瓦，节能灯也就在70流明/瓦左右徘徊。
所以，同样的瓦数，LED灯效果会比白炽灯和节能灯亮很多。
1瓦LED灯亮度相当于2瓦左右的节能灯， 5瓦LED灯1000小时耗电5度，LED灯寿命可以达到5万小时，LED灯无辐射。
随着社会经济的发展，对LED灯的需求越来越高。
所以在物联网智能家居、智慧照明系统中研究基于ZigBee的LED灯驱动控制显得非常重要。
5.2 LED灯驱动电路研究设计采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路，由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点，也常应用于LED的驱动电路中。
图5-1为一个实际的采用电容降压的LED驱动电路：请注意，大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管，建议连接上，因压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管能在电压突变瞬间(如雷电﹑大用电设备起动等)有效地将突变电流泄放，从而保护二级关和其它晶体管，它们的响应时间一般在微毫秒级。
图5-1 LED驱动原理图电路工作原理：电容C1的作用为降压和限流：大家都知道，电容的特性是通交流﹑隔直流，当电容连接于交流电路中时，其容抗计算公式为：XC=1/2πfC式中，XC表示电容的容抗﹑f表示输入交流电源的频率﹑C表示降压电容的容量。
流过电容降压电路的电流计算公式为：I = U/XC式中I表示流过电容的电流﹑U表示电源电压﹑XC表示电容的容抗。
在220V ﹑50Hz的交流电路中，当负载电压远远小于220V时，电流与电容的关系式为：I=69C，其中电容的单位为uF，电流的单位为mA表5-1为在220V﹑50Hz的交流电路中，理论电流与实际测量电流的比较。
表5-1 在220V﹑50Hz的交流电路中理论电流与实际测量电流的比较电阻R1为泄放电阻，其作用为：当正弦波在最大峰值时刻被切断时，电容C1上的残存电荷无法释放，会长久存在，在维修时如果人体接触到C1的金属部分，有强烈的触电可能，而电阻R1的存在，能将残存的电荷泄放掉，从而保证人﹑机安全。
泄放电阻的阻值与电容的大小有关，一般电容的容量越大，残存的电荷就越多，泄放电阻就阻值就要选小些。
经验数据如表5-2，供设计时参考：表5-2 泄放电阻的阻值与电容对比表D1~D4的作用是整流，其作用是将交流电整流为脉动直流电压。
C2﹑C3的作用为滤波，其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压。
压敏电阻（或瞬变电压抑制晶体管）的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉，从而保护LED不被瞬间高压击穿。
LED串联的数量视其正向导通电压（Vf）而定，在220V AC电路中，最多可以达到80个左右。
组件选择：电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值，在220V,50Hz的交流电路中时，可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容。
D1~D4可以选择IN4007。
滤波电容C2﹑C3的耐压根据负载电压而定，一般为负载电压的1.2倍。
其电容容量视负载电流的大小而定。
5.3 LED灯调光电路设计（1）12V直流电源设计12V直流电源设计主要是AC220到DC12V的转换（如图5-2所示）。
在下图中采用了LNK306芯片。
LNK306在一片IC上面集成了一个700 V的功率MOSFET、振荡器、简单的开/关控制电路、高压开关电流源、频率调制、逐周期的电流限制及过温保护电路。
图5-2 AC220到DC12V的转换电路输入级由保险电阻F1、二极管D10和D11、电容C18和C21以及电感L2组成。
电阻F1为阻燃可熔的绕线电阻，它同时具备多个功能：a)将整流管D10和D11的浪涌电流限制在安全的范围；b)差模噪声的衰减；c)在其它任何元件出现短路故障时，充当输入保险丝的功能(元件故障时必须安全开路，不应产生任何冒烟、冒火及过热发光现象)。
功率处理级由LNK306、续流二极管D13、输出电感L1及输出电容C19构成。
电容C19是输出滤波电容，其主要功能是限制输出电压纹波。
输出电压的纹波最主要取决于输出电容的ESR而非电容的容量。
二极管D13和D12的正向导通压降是相同的。
因此，C22两端的电压会跟踪输出电压。
连接到LNK306 FB引脚由R26和R27组成的电阻分压器对C22的电压进行检测及稳压。
（2）CC2530单片机外围电路设计1）CC2530单片机电源设计LED灯需要12V直流电源，但是CC2530工作需要3.3V直流电源，所以这里还需要进行DC12V到DC3.3V的转换。
这里采用电源芯片BM1117-3.3，该芯片可以输入DC12V，输出DC3.3V。
电路设计如图5-3所示：图5-3 3.3V直流电源设计图该电路图只是在输入输出端分别加入了滤波电容。
2） CC2530单片机电路设计芯片的RF-P和RF-N引脚为天线接入引脚，M1为天线接入端；为了节省模块以及控制板的空间尺寸，这里采用PCB天线设计。
芯片的P10~P17作为2位数码管模块的阴极驱动引脚；芯片的P00~P01作为2位数码管模块的阳极驱动引脚；芯片的P02作为4个LED灯指示灯的驱动引脚；芯片的P06作为按键AD输入；芯片的P03作为蜂鸣器控制引脚、P04作为继电器控制引脚。
CC2530模块设计原理图如图5-4所示。
图5-4 CC2530单片机电路设计图（3）基于PWM的LED调光电路设计1） PWM简介脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。
随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等。
2）PWM控制LED亮度原理对于控制LED灯由亮到暗或由暗到亮，采用的是脉宽PWM法。
它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。
可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制电流的目的。
这次设计利用单片机产生占空比可变的矩形波，当产生此矩形波的I/O通过滤波电路再与LED灯相连接后，由于输出矩形波占空比不断变化，那么一个周期内有一部分时间LED导通，一部分时间截止，从整体来看有一个平均电压，因为PWM信号频率周期很高，我们无法通过肉眼来观察到每一个周期LED 灯亮灭的变化过程，所以通过平均电压的方式来决定LED灯的亮的程度。
随着波形占空比的不断变化，LED灯也会有着由暗到亮或由亮到暗的不断变化。
如图5-5所示。
单片机通过PWM调节灯光亮暗基本原理电路图：图5-5 CC2530单片机PWM驱动LED电路设计这里加了一个三极管和MOS管来驱动LED灯，以达到加强亮度的目的。
3）PWM驱动电路结构PWM电路的特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高、然而由于开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。
如图5-6所示，为PWM 驱动电路结构。
图5-6 利用PWM信号控制LED亮度的驱动电路5.4 软件设计（1）ZigBee协议栈Z-STACK是美国德州仪器（简称“TI”）公司推出的支持ZigBee标准的协议栈，具有开源、稳定可靠等特点，本案将采用此协议栈进行开发。
打开Z-STACK协议栈任何一工程均有如图5-7所示。
图5-7 Z-STACK结构图APP（Application Programming）：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域，在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容，在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。
HAL（Hardware (H/W) Abstraction Layer）：硬件层目录，包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。
MAC：MAC 层目录，包含了MAC 层的参数配置文件及其MAC 的LIB 库的函数接口文件。
MT（Monitor Test）：实现通过串口可控各层，于各层进行直接交互。
NWK（ZigBee Network Layer）：网络层目录，含网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件，APS 层库的函数接口。
OSAL（Operating System (OS) Abstraction Layer）：协议栈的操作系统。
Profile：AF（Application Framework）层目录，包含AF 层处理函数文件。
Security：安全层目录，安全层处理函数，比如加密函数等。
Services：地址处理函数目录，包括着地址模式的定义及地址处理函数。
Tools：工程配置目录，包括空间划分及ZStack 相关配置信息。
ZDO（ZigBee Device Objects）：ZDO 目录。
ZMac： MAC 层目录，包括MAC 层参数配置及MAC 层LIB 库函数回调处理函数。
ZMain：主函数目录，包括入口函数及硬件配置文件。
Output：输出文件目录，这个EW8051 IDE 自动生成的。
（2）PWM驱动LED灯驱动设计调节LED灯亮度本案采用PWM输出模式来实现。
PWM的产生这里采用定时器3来定时实现。
Timer34int(); //定时器3初始化PERCFG |= 0x20; //Timer3管脚关联P1SEL |= 0x40; //P16功能选择P1DIR |= 0x40; //P16设置为输出P1_6 = 0; //P16置零有必要研究下定时器3初始化函数（在hal_timer34.c源文件中）。
