關于無線LED照明系統的設計應用(1)
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2014-11-10 瀏覽次數: 38 |
摘 要
短距離無線通信技術是目前新興的通信網絡技術,它的應用有效地克服了傳統有線控制的弊端,使得系統更加智能化。此外,隨著綠色照明與智能家居日益受到廣泛關注,短距離無線通信技術也逐漸開始應用在相關領域。所以,針對于此,本文設計并完成了基于TI CC430 系列和UCC28810 的無線LED 照明系統,旨在提供一種新穎、高效以及智能化的無線LED 照明系統解決方案。
1. 系統軟件設計
1.1 RF 模塊實現
在整個系統中,RF 模塊是通信傳輸的橋梁,雙邊都須進行協議相同的RF 軟件模塊設計。其發送模式和接收模式的數據包主要通過FIFO 來進行處理, 一幀的格式如圖6 所示:
*前導碼
* 同步字
* 可選長度位
* 可選地址位
* 數據段
*可選CRC 字
圖1數據幀格式
在設計時采用固定幀長度模式。通過對寄存器PKTLEN(=)的設定。
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];
在發送時,在TX FIFO 中的數據段包括數據長度,主機地址,從機地址,控制模式,控制PWM參數,數據段CRC 校驗。其中,主機地址標識了控制端的地址;從機地址包括兩種地址:廣播地址與獨立地址,主要是用于集中控制與多點操作。控制模式提供了可選的模式選擇,控制PWM參數用于LED 亮度調節。
在接收時,RF 的解調器和數據包處理器將尋找一個有效的前導和同步字。當找到后,解調器將獲得前導位和字同步,然后對接收的地址信息進行比照,首先判斷數據包是否來自控制端,然后響應含有廣播地址或者本機地址信息的數據。其發射/接收的流程圖如圖2。
圖2. RF 模塊中TX/RX 的流程圖
在對射頻寄存器的配置過程中,主要通過SmartRFstudio 來進行設置,輸出RFRegSettng.c 作為射頻的配置文件。
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1.2 觸摸滑條的軟件設計
觸摸滑條是由多個觸摸按鍵組合而成,通過為每個觸摸按鍵分配多個位置,可以實現簡單的觸摸滑條功能。在設計通過4~5 個按鍵構成一個觸摸滑條,如在每個觸摸按鍵上創建8/16 個位置,則可提供32/64 個單獨步階檢測。其識別的步階數是對電容變化量的反映,電容變化幅度越大,測量的Delta 值越大。通過設置一個系統能夠達到最大響應的上限值,用該最大的Delta 值除以每個按鍵所需的步階數,再由每個按鍵經過加權計算后將產生1 至32/64 步階的線性結果,
圖3. 確定滑條位置的方法
1.3 控制端/接收端軟件設計
控制端/接收端軟件的流程圖如圖9 所示,其中虛線上方為控制端CC430F6137 的軟件設計,在Stand By 模式時保持MSP430 的低功耗模式,以滿足控制端遙控器對能耗的要求。通過對模式選擇的操作實現集中控制和多點操作,而觸摸滑條的處理通過將Position 轉換為PWM由RF發送至接收端CC430F5137。接收端則處理來自控制端的數據包,對LED 照明進行亮度調節,或自動調節。本設計的軟件采用C 語言編寫,整個程序包括的子模塊有:模式選擇模塊,觸摸滑條檢測模塊,數據發送/接收模塊,PWM轉換模塊,傳感器檢測模塊等幾個部分。
圖4 軟件流程圖
2. 總結
本文主要描述了以CC430 為控制核心的無線LED 照明系統的設計。整個系統經過軟/硬件設計與調試使得功能基本得到實現,系統實際硬件電路如圖10 所示。實測過程中能夠有效地進行集中控制和多點單獨控制,定時控制,自動調光等預設功能,滿足當前市場對此類解決方案的功能要求。
圖5系統整體硬件
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