采用LPC2104的智能燈光控制器原理及設(shè)計(jì)

無線模塊通過UART串口與系統(tǒng)相連，所以必須對(duì)UART進(jìn)行初始化，LPC2104的UART串口符合RS232標(biāo)準(zhǔn)，也支持550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

LPC2104有兩個(gè)通用的異步串行接口（UART），啟動(dòng)時(shí)UART默認(rèn)狀態(tài)是無法使用的，必須通過編程GPIO寄存器來使能它們。

本系統(tǒng)使用UART1與nRF401進(jìn)行連接，UART1帶有調(diào)制解調(diào)器接口，16字節(jié)接收和發(fā)送FIFO。內(nèi)置波特率發(fā)生器以及包含標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制解調(diào)器接口信號(hào)。

在使用UART1時(shí)，先要設(shè)置TXD1、RXD1引腳連接方式，然后設(shè)置串口的波特率及工作模式，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，本系統(tǒng)使用11.0592MHz晶體振蕩器，不適用PLL，VPB為4分頻，設(shè)置UART1波特率為9600bit/s，則除數(shù)值N=18，即12H，UART1的初始化程序如下：

在操作系統(tǒng)環(huán)境下，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)初始化串行口，所以應(yīng)用程序調(diào)用串行口資源將變得更容易，值得注意的是，應(yīng)用程序往往是多任意系統(tǒng)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)串行口消息，在操作環(huán)境中一般單開一個(gè)串行口掃描任務(wù)，保證信息不丟失，在一個(gè)已有的工程文件的主函數(shù)中添加串行口的寄存器初始化代碼，并添加串口掃描任務(wù)，由于對(duì)無線模塊的控制還有系統(tǒng)的GPIO，所以掃描程序中還要包括對(duì)I/O的操作，當(dāng)系統(tǒng)收到串口信息時(shí)，將會(huì)主動(dòng)向主任務(wù)發(fā)送一個(gè)串行口信息，主任務(wù)接收到該信息將會(huì)調(diào)用響應(yīng)函數(shù)，響應(yīng)該消息。

7 結(jié)束語

無線通信模塊nRF401集發(fā)射、接收于一體，大大簡化了燈光控制器設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，智能燈光控制器通過RS485接口很容易組網(wǎng)，為實(shí)現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)化提供了方便。

由圖2可見，嵌入式CPU對(duì)無線模塊的控制接口主要由5根信號(hào)線組成，分別是DIN、DOUT、TXEN、PWR_UP、CS。其中，TXEN是發(fā)送使能端，通過對(duì)TXEN置位和復(fù)位實(shí)現(xiàn)發(fā)送狀態(tài)和接收狀態(tài)的切換，并通過GPIO口進(jìn)行控制，PWR_UP是節(jié)能控制端，利用LPC2104的一個(gè)GPIO口對(duì)其進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)無線模塊的工作模式和休眠狀態(tài)的切換；CS可進(jìn)行頻道選擇，通過GPIO設(shè)置，可以利用LPC2104的UART1串口控制DIN、DOUT信號(hào)。

為了節(jié)能，nRF401大多數(shù)情況下應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，無線部分硬件上是不具備自動(dòng)喚醒功能的，必須通過軟件方式采用合理的通信協(xié)議以保證節(jié)能同時(shí)數(shù)據(jù)不丟失。

5 調(diào)光控制電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)I/O口灌電流的方法控制晶閘管實(shí)現(xiàn)開關(guān)和調(diào)光控制。用內(nèi)部帶有過零檢測(cè)電路的光電耦合器MOC3041作為晶閘管的驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)、弱電的隔離。

傳統(tǒng)的調(diào)光方法都采用移相觸發(fā)晶閘管，控制晶閘管的導(dǎo)通角來控制輸出功率，不

MOC3041內(nèi)部含有過零檢測(cè)電路，當(dāng)輸入引腳1輸入15mA的電流，輸出端6引腳、4引腳之間的電壓稍過零時(shí)，內(nèi)部雙向晶閘管導(dǎo)通，觸發(fā)外部晶閘管導(dǎo)通，當(dāng)MOC3041輸入引腳輸入電流為0時(shí)，內(nèi)部雙向晶閘管關(guān)斷，從而外部晶閘管也關(guān)斷，其調(diào)光控制電路如圖3所示。