彩灯是我国宝贵的非物质文化遗产,是国家文化软实力的组成部分,伴随着对外文化输出与旅游产业发展,对传统灯组也提出了更高的审美要求。彩灯控制系统统筹灯组内部光源工作,直接影响灯组展示效果,但是现有的彩灯控制系统静态控制光源方式不利于灯组的创新设计,灯组光源在颜色切换、光通量调节、光源协同工作以及光源分布距离等方面,难以满足彩灯艺人进行艺术设计的原始意图。为解决目前彩灯控制系统的以上不足,本文提出一种基于ZigBee技术的分布式彩灯控制系统方案,支持彩灯艺人实现灯组创新艺术设计,促进我国灯会文化的输出、交流和发展。本文主要研究内容如下:1、基于ZigBee技术的分布式彩灯控制系统总体方案设计。以自贡灯会对光源颜色、光通量、光源分布及数量特征为目标,并考虑系统可靠性和成本等要求,提出基于ZigBee技术的分布式彩灯控制系统总体方案,搭建了各层结构,划分各层功能及各层间通信规定,规划了系统技术指标及开发环境。2、分布式彩灯控制系统硬件设计。搭建以WS2812B为光源,STM32F103C8T6为主控,DL-20为ZigBee模块的系统终端节点硬件环境,使用Altium Designer18完成节点PCB制作。搭建了树莓派4B+协调器的系统工作环境。3、分布式彩灯控制系统软件设计。完成WS2812B光源在终端节点上的驱动程序编写。完成系统终端节点软件设计,在Keil u Vision5上完成终端节点程序框架设计,包括指令接收模块、协议解析模块、光源方案模块等基本模块;实现一种“取字模”算法,用于快速得到光源方案模块所需数据码值。使用Linux应用程序编程技术完成系统协调器软件设计,包括服务器模块、指令发送功能以及数据存储功能。完成系统客户端软件设计,使用Qt Creator完成界面开发以及后台逻辑编写。4、分布式彩灯控制系统黑盒测试。测试结果表明,本次设计的分布式彩灯控制系统,指令可在各层间有效传递,各功能模块工作正常,能实现光源光通量以35lm为单元进行裁剪并在0～255范围内按需调节,能实现光源0.2s内颜色切换,发光时间任意设置,能控制255个终端节点在100m范围内同时工作。本文设计的基于ZigBee技术的分布式彩灯控制系统,能满足颜色切换、光通量调节、协同工作等功能,能支持艺人实现灯组创新设计。