LED照明调控系统电路设计图 —电路图天天读（157）

　　以LED为代表的新一代绿色环保光源近年来逐步得到普及应用，人们对LED照明高效控制和功能多样化、个性化的要求也不断提高。如何能够根据用户需求营造特定场景对应的光环境，提高照明效率，减少能源浪费，是LED智能控制系统研究的重要内容。通信方式是LED智能控制系统的重要组成部分。目前已有利用DALI、C-Bus、DMX512、以太网等有线网络技术以及ZigBee、 GPRS等无线网络技术实现的传统光源或LED照明控制系统，然而，基于上述通信方式的LED控制系统在控制协议的开放性、数据传输可靠性、安全性、设备硬件成本、运营成本等方面均存在一定程度的不足。

　　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。针对现有LED照明控制系统存在的不足，本项目依据RF4CE射频遥控标准，设计了一套交互性好、可靠性高、经济实用的LED智能照明系统，可通过对家居及公共场所LED照明系统的网络化调控，实现用户期望的各种照明环境，并达到节能降耗的效果。

　　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、IEEE 802.15.4 RF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。