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通过蓝牙控制智能LED调光器(一)

2020.10.05

术语和定义

CMIC:可配置混合信号IC(Configurable Mixed-Signal Integrated Circuits)

UART:通用异步收发器(Universal asynchronous receiver-transmitter)

LED:发光二极管(Light-emitting diode)

SPI:串行外设接口(Serial Peripheral Interface)

PWM:脉冲宽度调制(Pulse-width modulation)

FSM:有限状态机(Finite-state machine)

LUT:查找表(Look-up table)

DFF:D触发器(D-type flip-flop)

引言

本应用笔记介绍了如何使用Dialog GreenPAK SLG46620V创建智能数字调光器设计。调光器是住宅、酒店和许多建筑中常用的照明开关。较旧版本的调光开关是手动的,一般包含一个旋转开关(电位计)或多个按钮来控制照明水平。本应用笔记介绍了如何创建可以通过两种方法(智能手机和物理按钮)控制照明亮度的数字调光器。这两种模式可以无缝地协同工作,用户可以通过按钮或智能手机来调高或调低照明亮度。该项目采用了SLG46620V 可配置混合信号IC(CMIC)、HC-06蓝牙模块、按钮和LED。

我们将使用SLG46620V CMIC,它有助于将分立器件数量降到最少。GreenPAK IC体积小,含有多用途组件,有助于设计人员减少产品设计的元件数量和增加新功能。此外,项目的成本也随之降低。SLG46620V这颗小巧的芯片中包含一个SPI连接接口、多个PWM模块、有限状态机(FSM)以及很多有用的附加模块。这些组件有助于设计工程师创建可以通过蓝牙设备或墙壁按钮进行控制的实用智能调光器,支持延时调光,并提供额外的可选功能,而无需使用微控制器或昂贵的元件。

项目特点:

1.两种控制方法:移动app和实体按钮

2.平滑的灯光开关过渡。这对消费者来说更健康,也给人一种更豪华的感觉,这对酒店和其他服务行业很有吸引力。

3.睡眠模式功能。这是此应用的一项附加价值,当用户开启这个模式时,灯光亮度会在10分钟内逐渐降低。这有助于患有失眠症的人,它也适用于儿童卧室和零售店(关闭时)。

项目界面

该项目界面有四个按钮,作为GreenPAK输入:

开/:打开和关闭灯光(软启动/关闭)

调亮:调高灯光亮度

调暗:调低灯光亮度

睡眠模式:开启睡眠模式时,灯光亮度会在10分钟内逐渐降低。这给用户睡前一些时间,并确保灯光不会整夜都亮着。

系统将输出一个PWM信号,该信号将传送到外部LED和睡眠模式LED指示灯。

通过蓝牙控制智能LED调光器

GreenPAK芯片

图1:调光器框图

该GreenPAK设计由4个主要功能块组成。第一个是UART接收器,它从蓝牙模块接收数据,提取命令,并将它们发送到控制单元。第二个功能块是一个控制单元,它接收来自UART接收器或外部按钮的命令。控制单元决定所需的操作(打开/关闭、调亮、调暗、启用睡眠模式)。该单元使用LUT实现。

第三个功能块是时钟(CLK)发生器。在此项目中,采用了一个FSM计数器来控制PWM。FSM的值将根据3个频率(高、中和低)给出的命令而变化(升高、降低)。在这个部分中,将生成三个频率,所需的时钟信号根据要求的顺序传输给FSM;在打开/关闭操作时,高频信号传输到FSM来进行软启动/停止。在调光期间,中频信号通过。低频信号在睡眠模式通过,从而更慢速地降低FSM值。然后,灯光亮度也会缓慢下降。第四个功能块是PWM单元,它向外部LED生成脉冲。


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