1 引言

　　隨著人們生活質(zhì)量的提高，燈具已不單純是室內(nèi)的基本照明工具，而且是建筑裝飾的一種實(shí)用藝術(shù)品，當(dāng)家里有各式各樣的燈具之后，將它們精心地搭配在一起，達(dá)到最適合的氣氛效果是高品質(zhì)生活的需要，目前燈光的控制主要還是手動(dòng)形式，逐個(gè)控制所有的燈具，這樣不僅麻煩而且效率低下，也不符合現(xiàn)代舒適生活的標(biāo)準(zhǔn)。

　　因此，設(shè)計(jì)一個(gè)可以便捷地控制燈光、同時(shí)還提供場(chǎng)景組合等功能的智能化燈光系統(tǒng)不僅具有實(shí)用價(jià)值，而且還具有廣闊的市場(chǎng)前景。

　　2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　設(shè)計(jì)一個(gè)智能化燈光控制器，安裝在家中的各個(gè)房間，提供無(wú)線遙控、輕觸式燈光控制、場(chǎng)景組合、預(yù)設(shè)存儲(chǔ)等豐富功能。通過(guò)手持遙控器來(lái)控制住宅內(nèi)所有的燈光;通過(guò)遙控器上的場(chǎng)景設(shè)置按鍵，方便地設(shè)定燈光場(chǎng)景和迅速切換，可以通過(guò)面板上的輕觸按鈕控制燈光的開(kāi)關(guān)和亮度，或者是多盞燈進(jìn)入某種預(yù)設(shè)的場(chǎng)景，各燈光控制器通過(guò)RS485的總線與家庭以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端通信實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光亮度的遠(yuǎn)程控制和查詢。

　　該智能化燈光控制系統(tǒng)分為接收外來(lái)控制信號(hào)和執(zhí)行控制操作兩部分，為了接收控制信號(hào)，系統(tǒng)需具備無(wú)線接收功能和按鍵輸入面板，為了對(duì)燈具執(zhí)行控制，需要設(shè)計(jì)220V調(diào)光控制電路。

　　LPC2104具有豐富的外圍接口資源，并有很高的可靠性和運(yùn)算速度，非常適于該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，智能燈光控制器原理如圖1所示。

　　3 LPC2104功能簡(jiǎn)介

　　LPC2104是PHILIPS公司專為嵌入式應(yīng)用提供的高性價(jià)比微控制器解決方案。它采用ARM公司的16位/32位RISC結(jié)構(gòu)，內(nèi)核是ARM7TDMI-S，CPU操作頻率可達(dá)60MHz，片上集成：具有ISP和IAP功能的128KB Flash程序存儲(chǔ)器、16KB靜態(tài)RAM、2個(gè)UART、1個(gè)I2C串行接口、1個(gè)SPI串行接口，多達(dá)6路輸出的PWM、2個(gè)定時(shí)器，分別具有4路捕獲/比較通道、實(shí)時(shí)時(shí)鐘及看門狗定時(shí)器等，能夠與常用的外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，功能強(qiáng)大，本文以LPC2104為核心，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定的智能燈光控制器。

　　4 無(wú)線數(shù)傳模塊設(shè)計(jì)

　　4.1 nRF401簡(jiǎn)介

　　無(wú)線通信的實(shí)現(xiàn)有三種方案：藍(lán)牙通信、紅外無(wú)線遙控、使用短距離無(wú)線數(shù)傳器件。對(duì)于藍(lán)牙方案，傳輸距離和器件成本是值得考慮的問(wèn)題，藍(lán)牙主要用于短距離傳輸(最多10m)，且成本一直偏高。紅外傳輸雖不用考慮成本問(wèn)題，但從手持設(shè)備所能提供的功耗來(lái)看，它能傳輸?shù)木嚯x實(shí)在太近，只有幾米，且對(duì)紅外發(fā)射角度有一定要求，存在"必須保證傳輸信息的兩個(gè)設(shè)備正對(duì)，且中間不能有障礙物"等致命的缺陷，與前兩種方案相比，采用短距離低功耗的無(wú)線射頻器件nRF401是最佳選擇。