1 引言

　　隨著人們生活質量的提高，燈具已不單純是室內的基本照明工具，而且是建筑裝飾的一種實用藝術品，當家里有各式各樣的燈具之后，將它們精心地搭配在一起，達到最適合的氣氛效果是高品質生活的需要，目前燈光的控制主要還是手動形式，逐個控制所有的燈具，這樣不僅麻煩而且效率低下，也不符合現代舒適生活的標準。

　　因此，設計一個可以便捷地控制燈光、同時還提供場景組合等功能的智能化燈光系統不僅具有實用價值，而且還具有廣闊的市場前景。

　　2 設計目標

　　設計一個智能化燈光控制器，安裝在家中的各個房間，提供無線遙控、輕觸式燈光控制、場景組合、預設存儲等豐富功能。通過手持遙控器來控制住宅內所有的燈光;通過遙控器上的場景設置按鍵，方便地設定燈光場景和迅速切換，可以通過面板上的輕觸按鈕控制燈光的開關和亮度，或者是多盞燈進入某種預設的場景，各燈光控制器通過RS485的總線與家庭以太網網絡終端通信實現對燈光亮度的遠程控制和查詢。

　　該智能化燈光控制系統分為接收外來控制信號和執行控制操作兩部分，為了接收控制信號，系統需具備無線接收功能和按鍵輸入面板，為了對燈具執行控制，需要設計220V調光控制電路。

　　LPC2104具有豐富的外圍接口資源，并有很高的可靠性和運算速度，非常適于該系統的設計，智能燈光控制器原理如圖1所示。

　　3 LPC2104功能簡介

　　LPC2104是PHILIPS公司專為嵌入式應用提供的高性價比微控制器解決方案。它采用ARM公司的16位/32位RISC結構，內核是ARM7TDMI-S，CPU操作頻率可達60MHz，片上集成：具有ISP和IAP功能的128KB Flash程序存儲器、16KB靜態RAM、2個UART、1個I2C串行接口、1個SPI串行接口，多達6路輸出的PWM、2個定時器，分別具有4路捕獲/比較通道、實時時鐘及看門狗定時器等，能夠與常用的外圍設備實現無縫連接，功能強大，本文以LPC2104為核心，設計結構簡單、性能穩定的智能燈光控制器。

　　4 無線數傳模塊設計

　　4.1 nRF401簡介

　　無線通信的實現有三種方案：藍牙通信、紅外無線遙控、使用短距離無線數傳器件。對于藍牙方案，傳輸距離和器件成本是值得考慮的問題，藍牙主要用于短距離傳輸(最多10m)，且成本一直偏高。紅外傳輸雖不用考慮成本問題，但從手持設備所能提供的功耗來看，它能傳輸的距離實在太近，只有幾米，且對紅外發射角度有一定要求，存在"必須保證傳輸信息的兩個設備正對，且中間不能有障礙物"等致命的缺陷，與前兩種方案相比，采用短距離低功耗的無線射頻器件nRF401是最佳選擇。