基于TI无线Soc智能照明系统方案
2014-04-03 11:25:21 来源:哔哥哔特商务网 点击:1462
【哔哥哔特导读】本方案中的智能照明系统可通过人机界面设置期望的光强、色温及特殊照明效果,当遥控器将控制需求发送到各LED调光器后,可由调光器自动完成LED工作状态的调控,以组成用户所需的照明环境,并达到节能降耗的效果。采用TI的高度集成无线Soc,减少了外围器件并降低了系统设计难度。
SOCTILED通信方式是LED智能控制系统中的重要组成部分,本方案采用的通信协议是RT4CE。RF4CE是2009年由ZigBee联盟与RF4CE联盟共同提出的面向家电领域的射频遥控标准,其目标是最终取代目前广泛使用的红外遥控技术。RF4CE是基于IEEE802.15.4物理层与MAC层构建的网络层和应用层协议,具有非视距传输、双向通信、超低功耗、互操作性好、采用免费ISM频段等优点,可作为家庭自动化和娱乐应用的重要无线通信平台。
系统结构
LED照明调控系统由遥控器和大功率LED调光器组成,双方通过内置RF4CE协议的CC2530模块实现无线连接,图1所示是LED调控系统的设备结构图。用户利用遥控器按键输入控制指令,指令以符合RF4CE协议的数据包形式发送到调光器,调光器根据指令要求,结合当前工作状态,产生R、G、B三组PWM输出,控制红、绿、蓝三种大功率LED照明灯的功率,形成所需的光强或色温效果。调光器中的EEPROM用于存储特殊照明效果对应的PWM序列(即配方表)。
图1 LED调控系统结构图
硬件电路
图2所示为遥控器主控电路的硬件原理图。该遥控器以STC89C52为主控制器,外设包括8个操作按键和1个状态指示灯。STC89C52与CC2530模块采用串行连接。为节省电能,STC89C52和CC2530平时均处于休眠状态,8个按键中的任何一个被按下时,除了使P2口中对应口线表现为低电平,也通过对应二极管的导通产生外部中断,将单片机从休眠中唤醒,并立即发送按键对应的键值。CC2530则利用串口中断唤醒,及时将主控单片机发出的键值无线发送给LED调光器。
图2 遥控器主控电路
图3所示为CC2530模块的硬件原理图。图中的CC2530是TI公司推出的无线SoC芯片,片上集成有80C51微处理器、IEEE802.15.4RF收发器、大容量存储器和丰富的接口部件,通过加载ZigBee和RF4CE协议栈,可方便地实现基于两种协议的典型应用。CC2530仅需少量外围元件,其中,天线部分对无线通信性能的影响较大,故元件选择和PCB制版需严格遵守手册中的注意事项。
图3 射频接口电路
图4所示为调光器主控电路的硬件原理图。为产生独立的3路高频PWM,采用了单时钟周期的增强型51内核单片机STC12C5410AD,同样晶振条件下的工作速度比普通51单片机快8~12倍。STC12C5410AD与CC2530模块也采用串行连接。
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