采用LPC2104的智能燈光控制器原理及設計

6 無線模塊軟件設計

無線模塊通過UART串口與系統相連，所以必須對UART進行初始化，LPC2104的UART串口符合RS232標準，也支持550工業標準。

LPC2104有兩個通用的異步串行接口（UART），啟動時UART默認狀態是無法使用的，必須通過編程GPIO寄存器來使能它們。

本系統使用UART1與nRF401進行連接，UART1帶有調制解調器接口，16字節接收和發送FIFO。內置波特率發生器以及包含標準的調制解調器接口信號。

在使用UART1時，先要設置TXD1、RXD1引腳連接方式，然后設置串口的波特率及工作模式，即可進行數據的發送和接收，本系統使用11.0592MHz晶體振蕩器，不適用PLL，VPB為4分頻，設置UART1波特率為9600bit/s，則除數值N=18，即12H，UART1的初始化程序如下：

在操作系統環境下，系統啟動時會自動初始化串行口，所以應用程序調用串行口資源將變得更容易，值得注意的是，應用程序往往是多任意系統，為了實時監測串行口消息，在操作環境中一般單開一個串行口掃描任務，保證信息不丟失，在一個已有的工程文件的主函數中添加串行口的寄存器初始化代碼，并添加串口掃描任務，由于對無線模塊的控制還有系統的GPIO，所以掃描程序中還要包括對I/O的操作，當系統收到串口信息時，將會主動向主任務發送一個串行口信息，主任務接收到該信息將會調用響應函數，響應該消息。

7 結束語

無線通信模塊nRF401集發射、接收于一體，大大簡化了燈光控制器設計的復雜程度，智能燈光控制器通過RS485接口很容易組網，為實現智能家居網絡化提供了方便。

由圖2可見，嵌入式CPU對無線模塊的控制接口主要由5根信號線組成，分別是DIN、DOUT、TXEN、PWR_UP、CS。其中，TXEN是發送使能端，通過對TXEN置位和復位實現發送狀態和接收狀態的切換，并通過GPIO口進行控制，PWR_UP是節能控制端，利用LPC2104的一個GPIO口對其進行編程，實現無線模塊的工作模式和休眠狀態的切換；CS可進行頻道選擇，通過GPIO設置，可以利用LPC2104的UART1串口控制DIN、DOUT信號。

為了節能，nRF401大多數情況下應處于關閉狀態，無線部分硬件上是不具備自動喚醒功能的，必須通過軟件方式采用合理的通信協議以保證節能同時數據不丟失。

5 調光控制電路設計

采用單片機I/O口灌電流的方法控制晶閘管實現開關和調光控制。用內部帶有過零檢測電路的光電耦合器MOC3041作為晶閘管的驅動器，同時能實現強、弱電的隔離。

傳統的調光方法都采用移相觸發晶閘管，控制晶閘管的導通角來控制輸出功率，不

MOC3041內部含有過零檢測電路，當輸入引腳1輸入15mA的電流，輸出端6引腳、4引腳之間的電壓稍過零時，內部雙向晶閘管導通，觸發外部晶閘管導通，當MOC3041輸入引腳輸入電流為0時，內部雙向晶閘管關斷，從而外部晶閘管也關斷，其調光控制電路如圖3所示。