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关于无线LED照明系统的设计应用(1)

上传人:LEDth/整理

上传时间: 2014-11-10

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  摘 要

  短距离无线通信技术是目前新兴的通信网络技术,它的应用有效地克服了传统有线控制的弊端,使得系统更加智能化。此外,随着绿色照明与智能家居日益受到广泛关注,短距离无线通信技术也逐渐开始应用在相关领域。所以,针对于此,本文设计并完成了基于TI CC430 系列和UCC28810 的无线LED 照明系统,旨在提供一种新颖、高效以及智能化的无线LED 照明系统解决方案。

  1. 系统软件设计

  1.1 RF 模块实现

  在整个系统中,RF 模块是通信传输的桥梁,双边都须进行协议相同的RF 软件模块设计。其发送模式和接收模式的数据包主要通过FIFO 来进行处理, 一帧的格式如图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

  

图1数据帧格式

  在设计时采用固定帧长度模式。通过对寄存器PKTLEN(=)的设定。

  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];

  在发送时,在TX FIFO 中的数据段包括数据长度,主机地址,从机地址,控制模式,控制PWM参数,数据段CRC 校验。其中,主机地址标识了控制端的地址;从机地址包括两种地址:广播地址与独立地址,主要是用于集中控制与多点操作。控制模式提供了可选的模式选择,控制PWM参数用于LED 亮度调节。

  在接收时,RF 的解调器和数据包处理器将寻找一个有效的前导和同步字。当找到后,解调器将获得前导位和字同步,然后对接收的地址信息进行比照,首先判断数据包是否来自控制端,然后响应含有广播地址或者本机地址信息的数据。其发射/接收的流程图如图2。

  

图2. RF 模块中TX/RX 的流程图

  在对射频寄存器的配置过程中,主要通过SmartRFstudio 来进行设置,输出RFRegSettng.c 作为射频的配置文件。

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  1.2 触摸滑条的软件设计

  触摸滑条是由多个触摸按键组合而成,通过为每个触摸按键分配多个位置,可以实现简单的触摸滑条功能。在设计通过4~5 个按键构成一个触摸滑条,如在每个触摸按键上创建8/16 个位置,则可提供32/64 个单独步阶检测。其识别的步阶数是对电容变化量的反映,电容变化幅度越大,测量的Delta 值越大。通过设置一个系统能够达到最大响应的上限值,用该最大的Delta 值除以每个按键所需的步阶数,再由每个按键经过加权计算后将产生1 至32/64 步阶的线性结果,

  

图3. 确定滑条位置的方法

  1.3 控制端/接收端软件设计

  控制端/接收端软件的流程图如图9 所示,其中虚线上方为控制端CC430F6137 的软件设计,在Stand By 模式时保持MSP430 的低功耗模式,以满足控制端遥控器对能耗的要求。通过对模式选择的操作实现集中控制和多点操作,而触摸滑条的处理通过将Position 转换为PWM由RF发送至接收端CC430F5137。接收端则处理来自控制端的数据包,对LED 照明进行亮度调节,或自动调节。本设计的软件采用C 语言编写,整个程序包括的子模块有:模式选择模块,触摸滑条检测模块,数据发送/接收模块,PWM转换模块,传感器检测模块等几个部分。

  

图4 软件流程图

  2. 总结

  本文主要描述了以CC430 为控制核心的无线LED 照明系统的设计。整个系统经过软/硬件设计与调试使得功能基本得到实现,系统实际硬件电路如图10 所示。实测过程中能够有效地进行集中控制和多点单独控制,定时控制,自动调光等预设功能,满足当前市场对此类解决方案的功能要求。

  

图5系统整体硬件

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