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形式，逐個控制所有的燈具，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)計一個可以便捷地控制燈光、同時還提供場景組合等功能的智能化燈光系統(tǒng)不僅具有實用價值，而且還具有廣闊的市場前景。

　　2 設(shè)計目標(biāo)

　　設(shè)計一個智能化燈光控制器，安裝在家中的各個房間，提供無線遙控、輕觸式燈光控制、場景組合、預(yù)設(shè)存儲等豐富功能。通過手持遙控器來控制住宅內(nèi)所有的燈光;通過遙控器上的場景設(shè)置按鍵，方便地設(shè)定燈光場景和迅速切換，可以通過面板上的輕觸按鈕控制燈光的開關(guān)和亮度，或者是多盞燈進入某種預(yù)設(shè)的場景，各燈光控制器通過RS485的總線與家庭以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端通信實現(xiàn)對燈光亮度的遠程控制和查詢。

　　該智能化燈光控制系統(tǒng)分為接收外來控制信號和執(zhí)行控制操作兩部分，為了接收控制信號，系統(tǒng)需具備無線接收功能和按鍵輸入面板，為了對燈具執(zhí)行控制，需要設(shè)計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算速度，非常適于該系統(tǒng)的設(shè)計，智能燈光控制器原理如圖1所示。

　　3 LPC2104功能簡介

　　LPC2104是PHILIPS公司專為嵌入式應(yīng)用提供的高性價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60MHz，片上集成：具有ISP和IAP功能的128KB Flash程序存儲器、16KB靜態(tài)RAM、2個UART、1個I2C串行接口、1個SPI串行接口，多達6路輸出的PWM、2個定時器，分別具有4路捕獲/比較通道、實時時鐘及看門狗定時器等，能夠與常用的外圍設(shè)備實現(xiàn)無縫連接，功能強大，本文以LPC2104為核心，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的智能燈光控制器。

　　4 無線數(shù)傳模塊設(shè)計

　　4.1 nRF401簡介

　　無線通信的實現(xiàn)有三種方案：藍牙通信、紅外無線遙控、使用短距離無線數(shù)傳器件。對于藍牙方案，傳輸距離和器件成本是值得考慮的問題，藍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題，但從手持設(shè)備所能提供的功耗來看，它能傳輸?shù)木嚯x實在太近，只有幾米，且對紅外發(fā)射角度有一定要求，存在"必須保證傳輸信息的兩個設(shè)備正對，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線射頻器件nRF401是最佳選擇。