隨著綠色照明和智能家居的日益關(guān)注，短距離無(wú)線通信技術(shù)逐漸應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域。為此，本文在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并完成TI CC430 系列和UCC28810 的無(wú)線led 照明系統(tǒng)旨在提供新穎、高效、智能的無(wú)線系統(tǒng)LED 照明系統(tǒng)解決方案。

1. 無(wú)線LED 照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介

照明系統(tǒng)與人們的生活密切相關(guān)，但目前絕大多數(shù)照明系統(tǒng)使用各種普通開(kāi)關(guān)打開(kāi)和關(guān)閉燈具，照明亮度調(diào)整也通過(guò)普通調(diào)光進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。照明系統(tǒng)的操作必須在開(kāi)關(guān)處完成，開(kāi)關(guān)一般只對(duì)應(yīng)一路燈，導(dǎo)致大量開(kāi)關(guān)安裝。因此，有必要設(shè)計(jì)集調(diào)光和開(kāi)關(guān)于一體的無(wú)線遙控發(fā)射接收裝置，以提高照明系統(tǒng)的智能化。這將有效地克服傳統(tǒng)有線控制的缺點(diǎn)，減少線路布局，讓人們?cè)谌魏蔚胤蕉寄茏杂刹僮髡彰飨到y(tǒng)?；谶@一需求，本文設(shè)計(jì)了無(wú)線LED 照明系統(tǒng)的解決方案功能豐富。具體來(lái)說(shuō)，有以下功能：

1.集中控制和多點(diǎn)操作功能；

2.軟啟動(dòng)功能:開(kāi)燈時(shí)，燈由暗逐漸亮，關(guān)燈時(shí)，燈由亮逐漸暗。避免大電流沖擊，保護(hù)照明系統(tǒng)，延長(zhǎng)使用壽命；

3.燈光明暗調(diào)節(jié)功能：調(diào)節(jié)不同燈光亮度，操作方便；

4.全開(kāi)全關(guān)和記憶功能；

5.定期控制功能；

6.自適應(yīng)調(diào)節(jié)亮度；

2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和總體方案設(shè)計(jì)

本文采用了設(shè)計(jì)TI 的CC430 基于16的無(wú)線通信平臺(tái)Bit 的超低功耗MSP430 內(nèi)核 行業(yè)領(lǐng)先地位不足1GHz 的CC1101 RF 收發(fā)器之上。完美的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的低功耗/高性能組合與前所未有的高集成度，帶來(lái)更為先進(jìn)的高選擇性與高阻塞性能，確保即使在噪聲環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)可靠通信。能夠充分利用其高達(dá)25MHz 峰值執(zhí)行性能，且功耗僅為160uA/MHz。針對(duì)基于CC430 的設(shè)備，TI 提供豐富的品種MSP430 MCU 外設(shè)集，如12-Bit 的ADC、LCD高性能數(shù)字和模擬外設(shè)，如驅(qū)動(dòng)和比較器。此外，還有AES-128 確保通信安全的硬件安全模塊。

無(wú)線LED 照明系統(tǒng)的整體框架如1 所示控制端設(shè)計(jì)為雙節(jié)。AA 電池供電的

基于手持式遙控模塊的手持式遙控模塊CC430F6137，帶有段式LCD 驅(qū)動(dòng)，豐富I/O 口資源建觸摸功能的口資源和比較器；接收端是基于CC430F5137，其帶有12-Bit 的 ADC 多通道PWM 模塊。通過(guò)在控制端CC430F6137 的比較器B 構(gòu)建觸摸滑條和按鍵功能，檢測(cè)滑條的觸摸位置摸位置PWM的占空比，通過(guò)雙邊的RF 模塊發(fā)送/接收相應(yīng)的調(diào)制參數(shù)，然后接收端CC430F5137 產(chǎn)生調(diào)節(jié)LED 燈亮度的PWM驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)UCC28810 調(diào)制，如2所示。

3. 硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 RF 模塊硬件電路設(shè)計(jì)

CC430 采用行業(yè)領(lǐng)先的射頻模塊不到1GHz 的CC1101 RF 基于收發(fā)器的部分RF射頻合成器包括一個(gè)完整的芯片LC-VCO 與對(duì)接模式的混頻器合成頻率。該射頻的接收單元將RF 低噪聲放大器通過(guò)低噪聲放大信號(hào)（LNA）前置放大，然后過(guò)濾頻信號(hào)、數(shù)據(jù)解調(diào)和同步包。CC430 支持的頻率范圍為:300MHz~348MHz;389MHz~464MHz;779MHz~928MHz;433MHz 載波頻率，鑒于應(yīng)用場(chǎng)合所需的傳輸速率較低，選擇3.2Kbps;并通過(guò)PATABLE 調(diào)整輸出功率，滿足不同距離的需求。

RF 模塊的硬件電路在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中尤為重要，如3 所示。中的C5，C9，L3 以及L用于將8形成平衡轉(zhuǎn)換器CC430 上差分端口RF_N/RF_P 平衡電路轉(zhuǎn)換為單端不平衡RF 通過(guò)電纜屏蔽層外的高頻電流切斷振子。L5，C10 和L4 構(gòu)成帶通濾波器；L2，L6 和C8 構(gòu)成低通濾波器。在本設(shè)計(jì)中RF 鞭狀天線或陶瓷天線為天線。

3.2 觸摸滑條的硬件電路構(gòu)建

在本設(shè)計(jì)中，控制端部分為手持遙控模塊。人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)主要是LCD 顯示和觸摸按鈕。觸摸滑條的功能用于調(diào)整LED 亮度是系統(tǒng)中更生動(dòng)、更新穎的設(shè)計(jì)之一。它充分利用了它MSP430 在CC430F6137 集成比較器COM_B 以及PCBLayout 在傳感電容上，建立了基于放松振蕩的模式（RO）觸摸按鍵功能，由于在COMP_B 中自帶有REF 參考電壓配置網(wǎng)絡(luò)，不需要像COMP_A 使用外部硬件實(shí)現(xiàn)參考電壓網(wǎng)絡(luò)。其原理如4 所示，主要通過(guò)TImerA 測(cè)量RC 當(dāng)人手觸摸傳感電容器時(shí)，振蕩電路在固定時(shí)間內(nèi)的振蕩次數(shù)會(huì)改變其自身的電容值，從而顯著改變相應(yīng)的振蕩次數(shù)，從而判斷觸摸/非觸摸狀態(tài)。構(gòu)建4/5 觸摸滑條和2級(jí) 觸摸按鈕。

3.3 傳感器硬件電路設(shè)計(jì)

使用光敏傳感器LED 照明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)亮度自調(diào)功能，硬件電路如5 所示。光敏傳感器采用光敏電阻，具有良好的光電特性和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，非常適合光強(qiáng)檢測(cè)場(chǎng)合。系統(tǒng)主要通過(guò)Vo 電壓檢測(cè)反映了光強(qiáng)的變化，然后是PWM相應(yīng)的調(diào)制。