隨著綠色照明和智能家居的日益關注，短距離無線通信技術逐漸應用于相關領域。為此，本文在此基礎上設計并完成TI CC430 系列和UCC28810 的無線led 照明系統(tǒng)旨在提供新穎、高效、智能的無線系統(tǒng)LED 照明系統(tǒng)解決方案。

1. 無線LED 照明系統(tǒng)簡介

照明系統(tǒng)與人們的生活密切相關，但目前絕大多數(shù)照明系統(tǒng)使用各種普通開關打開和關閉燈具，照明亮度調(diào)整也通過普通調(diào)光進行相應的調(diào)整。照明系統(tǒng)的操作必須在開關處完成，開關一般只對應一路燈，導致大量開關安裝。因此，有必要設計集調(diào)光和開關于一體的無線遙控發(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，減少線路布局，讓人們在任何地方都能自由操作照明系統(tǒng)。基于這一需求，本文設計了無線LED 照明系統(tǒng)的解決方案功能豐富。具體來說，有以下功能：

1.集中控制和多點操作功能；

2.軟啟動功能:開燈時，燈由暗逐漸亮，關燈時，燈由亮逐漸暗。避免大電流沖擊，保護照明系統(tǒng)，延長使用壽命；

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.全開全關和記憶功能；

5.定期控制功能；

6.自適應調(diào)節(jié)亮度；

2. 系統(tǒng)結構和總體方案設計

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

無線LED 照明系統(tǒng)的整體框架如1 所示控制端設計為雙節(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，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。通過在控制端CC430F6137 的比較器B 構建觸摸滑條和按鍵功能，檢測滑條的觸摸位置摸位置PWM的占空比，通過雙邊的RF 模塊發(fā)送/接收相應的調(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)動模塊的信號UCC28810 調(diào)制，如2所示。

3. 硬件電路設計

3.1 RF 模塊硬件電路設計

CC430 采用行業(yè)領先的射頻模塊不到1GHz 的CC1101 RF 基于收發(fā)器的部分RF射頻合成器包括一個完整的芯片LC-VCO 與對接模式的混頻器合成頻率。該射頻的接收單元將RF 低噪聲放大器通過低噪聲放大信號（LNA）前置放大，然后過濾頻信號、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，鑒于應用場合所需的傳輸速率較低，選擇3.2Kbps;并通過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系統(tǒng)設計中尤為重要，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 通過電纜屏蔽層外的高頻電流切斷振子。L5，C10 和L4 構成帶通濾波器；L2，L6 和C8 構成低通濾波器。在本設計中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建

在本設計中，控制端部分為手持遙控模塊。人機交互界面的設計主要是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、更新穎的設計之一。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，不需要像COMP_A 使用外部硬件實現(xiàn)參考電壓網(wǎng)絡。其原理如4 所示，主要通過TImerA 測量RC 當人手觸摸傳感電容器時，振蕩電路在固定時間內(nèi)的振蕩次數(shù)會改變其自身的電容值，從而顯著改變相應的振蕩次數(shù)，從而判斷觸摸/非觸摸狀態(tài)。構建4/5 觸摸滑條和2級 觸摸按鈕。

3.3 傳感器硬件電路設計

使用光敏傳感器LED 照明系統(tǒng)可實現(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格優(yōu)勢，非常適合光強檢測場合。系統(tǒng)主要通過Vo 電壓檢測反映了光強的變化，然后是PWM相應的調(diào)制。