跟着绿色照明与智能家居日益遭到重视，短间隔无线通讯技能也逐步开端运用在相关范畴。针对于此，本文规划并完结了根据TI CC430 系列和UCC28810 的无线LED 照明体系，旨在供给一种新颖、高效以及智能化的无线LED 照明体系解决方案。
1. 无线LED 照明体系的简介
照明体系与人民生活休戚相关，但现在绝大部分照明体系都是运用各类一般开关对灯具进行翻开和封闭，灯火的亮度调理也是通过一般的调光开光进行相应的调理。每次进行照明体系的操作须走到开关处才干完结，且一个开关一般只对应一路灯具，导致需求设备许多开关，因而十分有必要规划一种集调光和开关一体的无线遥控发射接纳设备以提高照明体系的智能化。这将有用地战胜传统有线操控的坏处，削减线路布局，并使人们可自在的在任何地方都可对照明体系进行相应的操作。根据这种需求，本文规划了无线LED 照明体系的解决方案，具有十分丰厚的功用。具体来说有以下几种功用：
1、集中操控和多点操作的功用;
2、软启动功用：开灯时，灯火由暗渐亮，关灯时，灯火由亮渐暗。防止大电流冲击，维护照明体系，延伸运用寿命;
3、灯火明暗调理功用：调理不同灯火的亮度，操作便利;
4、全开全关和回忆功用;
5、守时操控功用;
6、亮度自适应调理;
2. 体系结构与总体方案规划
本文规划选用了TI 的CC430 无线通讯渠道，该渠道交融了根据16Bit 的超低功耗MSP430 内核 以及业界抢先的缺乏1GHz 的CC1101 RF 收发器之上。完美的结合完成了共同的低功耗/高功用组合与史无前例的高集成度，带来更为先进的高挑选性与高堵塞功用，保证即便在噪声环境下也能完成牢靠通讯。可以充分运用其高达25MHz 的峰值履行功用，且功耗仅为160uA/MHz。针对根据CC430 的设备，TI 供给了品种丰厚的MSP430 MCU 外设集，如12-Bit 的ADC、LCD驱动以及比较器等高功用数字与模仿外设。此外，还具有AES-128 硬件安全模块保证通讯的安全性。
无线LED 照明体系的全体框图如图1 所示。其间操控端部分规划为选用双节AA 电池供电的
手持式遥控模块，其根据CC430F6137，带有段式LCD 驱动，丰厚的I/O 口资源，以及可以构建接触功用的比较器;而接纳端则根据CC430F5137，其带有12-Bit 的 ADC 以及多通道的PWM 模块。通过在操控端CC430F6137 的比较器B 上构建接触滑条与按键功用，对滑条的接触方位进行检测并转化为PWM的占空比，通过双方的RF 模块发送/接纳相应的调制参数，再由接纳端CC430F5137 发生调理LED 灯亮度的PWM信号，对驱动模块UCC28810 进行调制，如图2所示。
3. 硬件电路规划
3.1 RF 模块硬件电路规划
CC430 的射频模块运用的是业界抢先的缺乏1GHz 的CC1101 RF 收发器，该部分是根据RF频率的直接组成，其射频组成器包含一个完好芯片的LC-VCO 和一个对接形式的混频器进行频率组成。该射频的接纳单元将RF 信号通过低噪声扩大器(LNA)进行前置扩大，再对其间频信号进行滤波、数据解调以及同步包等作业。CC430 支撑的频率规模为：300MHz~348MHz;389MHz~464MHz;779MHz~928MHz;在本规划中运用的是433MHz 的载波频率，鉴于运用场合其要求的传输速率较低，因而选用的是3.2Kbps;并通过PATABLE 对输出功率进行调整，满意不同的间隔需求。
RF 模块的硬件电路在整个体系规划中尤为重要，如图3 所示。图中的C5， C9， L3 以及L8构成一个平衡转化器，用以将CC430 上的差分端口RF_N/RF_P 平衡电路转化成单端不平衡的RF 信号，便利将振子流过电缆屏蔽层外的高频电流切断。图中的L5，C10 和L4 构成了带通滤波器;L2，L6 和C8 构成低通滤波器。在本规划中RF 的天线选用的是鞭状天线或许陶瓷天线。
3.2 接触滑条的硬件电路构建
在本规划中，操控端部分为手持式遥控模块。其规划的人机交互界面首要是LCD 显现以及接触按键。其间将接触滑条的功用用于调理LED 的亮度，是体系中较为形象与新颖的规划之一。其充分运用了MSP430 的本身资源特性，在CC430F6137集成的比较器COM_B 以及PCBLayout 的传感电容上，构建了根据弛张振动方法(RO)的接触按键功用，因为在COMP_B 中自带有REF 参阅电压装备网络，因而无需像COMP_A 那样运用外部硬件方法完成参阅电压网络。其原理如图4 所示，首要通过TImerA 丈量RC 振动电路在固守时间内的振动次数，当人手接触在传感电容上，会改动其本身电容值，使得对应的振动次数发生明显改变，以此来判别接触/非接触的状况。构建一个4/5 级接触滑条与2 个接触按键。
3.3 传感器硬件电路规划
光敏传感器的运用使得LED 照明体系可以完成亮度自调理功用，硬件电路如图5 所示。光敏传感器运用的是光敏电阻，因其有着杰出的光电特性以及价格优势，十分适合于光强检测场合的运用。体系中首要通过对Vo 电压的检测，反映光强的改变，进而对PWM进行相应的调制。
4. 体系软件规划
4.1 RF 模块完成
在整个体系中，RF 模块是通讯传输的桥梁，双方都须进行协议相同的RF 软件模块规划。其发送形式和接纳形式的数据包首要通过FIFO 来进行处理，一帧的格局如图6 所示：
前导码
同步字
可选长度位
可选地址位
数据段
可选CRC 字
在规划时选用固定帧长度形式。通过对寄存器PKTLEN(=
TxBuffer[0] = PACKET_LEN;
TxBuffer[1] = host_address;
TxBuffer[2] = slave_address;
TxBuffer[3] = mode;
TxBuffer[4] = pwm_data;
TxBuffer[5] = TxBuffer[0]+TxBuffer[1]+TxBuffer[2]+TxBuffer[3]+TxBuffer[4];
在发送时，在TX FIFO 中的数据段包含数据长度，主机地址，从机地址，操控形式，操控PWM参数，数据段CRC 校验。其间，主机地址标识了操控端的地址;从机地址包含两种地址：播送地址与独立地址，首要是用于集中操控与多点操作。操控形式供给了可选的形式挑选，操控PWM参数用于LED 亮度调理。
在接纳时，RF 的解调器和数据包处理器将寻觅一个有用的前导和同步字。当找到后，解调器将取得前导位和字同步，然后对接纳的地址信息进行对比，首要判别数据包是否来自操控端，然后呼应含有播送地址或许本机地址信息的数据。其发射/接纳的流程图如图7。
在对射频寄存器的装备过程中，首要通过SmartRFstudio 来进行设置，输出RFRegSettng.c 作为射频的装备文件。
4.2 接触滑条的软件规划
接触滑条是由多个接触按键组合而成，通过为每个接触按键分配多个方位，可以完成简略的接触滑条功用。在规划通过4~5 个按键构成一个接触滑条，如在每个接触按键上创立8/16 个方位，则可供给32/64 个独自步阶检测。其辨认的步阶数是对电容改变量的反映，电容改变起伏越大，丈量的Delta 值越大。通过设置一个体系可以到达最大呼应的上限值，用该最大的Delta 值除以每个按键所需的步阶数，再由每个按键通过加权核算后将发生1 至32/64 步阶的线性成果，如图。
4.2 操控端/接纳端软件规划
操控端/接纳端软件的流程图如图9 所示，其间虚线上方为操控端CC430F6137 的软件规划，在Stand By 形式时坚持MSP430 的低功耗形式，以满意操控端遥控器对能耗的要求。通过对形式挑选的操作完成集中操控和多点操作，而接触滑条的处理通过将Position 转化为PWM由RF发送至接纳端CC430F5137。接纳端则处理来自操控端的数据包，对LED 照明进行亮度调理，或主动调理。本规划的软件选用C 言语编写，整个程序包含的子模块有：形式挑选模块，接触滑条检测模块，数据发送/接纳模块，PWM转化模块，传感器检测模块等几个部分。
5. 总结
本文首要描绘了以CC430 为操控中心的无线LED 照明体系的规划。整个体系通过软/硬件规划与调试使得功用根本得到完成，体系实践硬件电路如图10 所示。实测过程中可以有用地进行集中操控和多点独自操控，守时操控，主动调光等预设功用，满意当时商场对此类解决方案的功用要求。
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