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设计TI 的CC430 基于16的无线通信平台Bit 的超低

文章出处:行业新闻 责任编辑:广东惟思照明科技有限公司 发表时间:2022-07-11
  

随着绿色照明和智能家居的日益关注,短距离无线通信技术逐渐应用于相关领域。为此,本文在此基础上设计并完成TI CC430 系列和UCC28810 的无线led 照明系统旨在提供新颖、高效、智能的无线系统LED 照明系统解决方案。

1. 无线LED 照明系统简介

照明系统与人们的生活密切相关,但目前绝大多数照明系统使用各种普通开关打开和关闭灯具,照明亮度调整也通过普通调光进行相应的调整。照明系统的操作必须在开关处完成,开关一般只对应一路灯,导致大量开关安装。因此,有必要设计集调光和开关于一体的无线遥控发射接收装置,以提高照明系统的智能化。这将有效地克服传统有线控制的缺点,减少线路布局,让人们在任何地方都能自由操作照明系统。基于这一需求,本文设计了无线LED 照明系统的解决方案功能丰富。具体来说,有以下功能:

1.集中控制和多点操作功能;

2.软启动功能:开灯时,灯由暗逐渐亮,关灯时,灯由亮逐渐暗。避免大电流冲击,保护照明系统,延长使用寿命;

3.灯光明暗调节功能:调节不同灯光亮度,操作方便;

4.全开全关和记忆功能;

5.定期控制功能;

6.自适应调节亮度;

2. 系统结构和总体方案设计

本文采用了设计TI 的CC430 基于16的无线通信平台Bit 的超低功耗MSP430 内核 行业领先地位不足1GHz 的CC1101 RF 收发器之上。完美的结合实现了独特的低功耗/高性能组合与前所未有的高集成度,带来更为先进的高选择性与高阻塞性能,确保即使在噪声环境下也能实现可靠通信。能够充分利用其高达25MHz 峰值执行性能,且功耗仅为160uA/MHz。针对基于CC430 的设备,TI 提供丰富的品种MSP430 MCU 外设集,如12-Bit 的ADC、LCD高性能数字和模拟外设,如驱动和比较器。此外,还有AES-128 确保通信安全的硬件安全模块。

无线LED 照明系统的整体框架如1 所示控制端设计为双节。AA 电池供电的

基于手持式遥控模块的手持式遥控模块CC430F6137,带有段式LCD 驱动,丰富I/O 口资源建触摸功能的口资源和比较器;接收端是基于CC430F5137,其带有12-Bit 的 ADC 多通道PWM 模块。通过在控制端CC430F6137 的比较器B 构建触摸滑条和按键功能,检测滑条的触摸位置摸位置PWM的占空比,通过双边的RF 模块发送/接收相应的调制参数,然后接收端CC430F5137 产生调节LED 灯亮度的PWM驱动模块的信号UCC28810 调制,如2所示。

3. 硬件电路设计

3.1 RF 模块硬件电路设计

CC430 采用行业领先的射频模块不到1GHz 的CC1101 RF 基于收发器的部分RF射频合成器包括一个完整的芯片LC-VCO 与对接模式的混频器合成频率。该射频的接收单元将RF 低噪声放大器通过低噪声放大信号(LNA)前置放大,然后过滤频信号、数据解调和同步包。CC430 支持的频率范围为:300MHz~348MHz;389MHz~464MHz;779MHz~928MHz;433MHz 载波频率,鉴于应用场合所需的传输速率较低,选择3.2Kbps;并通过PATABLE 调整输出功率,满足不同距离的需求。

RF 模块的硬件电路在整个系统设计中尤为重要,如3 所示。中的C5,C9,L3 以及L用于将8形成平衡转换器CC430 上差分端口RF_N/RF_P 平衡电路转换为单端不平衡RF 通过电缆屏蔽层外的高频电流切断振子。L5,C10 和L4 构成带通滤波器;L2,L6 和C8 构成低通滤波器。在本设计中RF 鞭状天线或陶瓷天线为天线。

3.2 触摸滑条的硬件电路构建

在本设计中,控制端部分为手持遥控模块。人机交互界面的设计主要是LCD 显示和触摸按钮。触摸滑条的功能用于调整LED 亮度是系统中更生动、更新颖的设计之一。它充分利用了它MSP430 在CC430F6137 集成比较器COM_B 以及PCBLayout 在传感电容上,建立了基于放松振荡的模式(RO)触摸按键功能,由于在COMP_B 中自带有REF 参考电压配置网络,不需要像COMP_A 使用外部硬件实现参考电压网络。其原理如4 所示,主要通过TImerA 测量RC 当人手触摸传感电容器时,振荡电路在固定时间内的振荡次数会改变其自身的电容值,从而显著改变相应的振荡次数,从而判断触摸/非触摸状态。构建4/5 触摸滑条和2级 触摸按钮。

3.3 传感器硬件电路设计

使用光敏传感器LED 照明系统可实现亮度自调功能,硬件电路如5 所示。光敏传感器采用光敏电阻,具有良好的光电特性和价格优势,非常适合光强检测场合。系统主要通过Vo 电压检测反映了光强的变化,然后是PWM相应的调制。

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