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AN-CM-225智能LED调光器通过蓝牙控制

术语和定义

我知道了集成电路
UART.通用异步接收器 - 发射器
引领发光二极管
spi.串行外围界面
PWM.脉冲宽度调制
FSM.有限状态机
lut.查找表
达夫D型触发器

参考

对于相关的文件和软件,请访问:

https://www.dialog-seminile.com/configurable-mixed-signal.

下载我们的免费格林帕克设计师软件[1]打开.gp文件[2]并查看所提出的电路设计。使用格林帕克开发工具[3.]在几分钟内将设计冻结到您自己的定制IC中。雷竞技电竞平台对话框半导体提供完整的应用程序笔记库[4.]具有设计示例以及对话框IC中的功能和块的说明。

  1. GreenPak Designer软件,软件下载和用户指南,对话框半导体雷竞技电竞平台
  2. AN-CM-225智能LED调光器通过Bluetooth.GP控制格林帕克设计文件,对话框半导体雷竞技电竞平台
  3. GreenPak开发工具格林帕克开发工具网页,对话框半导体雷竞技电竞平台
  4. GreenPak应用笔记格林帕克应用笔记网页,对话框半导体雷竞技电竞平台
  5. 列出与文档读取器相关的文档。
  6. SLG46620V.,数据表,对话框半导体雷竞技电竞平台

此应用笔记介绍如何构建智能数字调光器。Dimmer是一个常见的灯开关,用于房屋,酒店和许多其他建筑物。较旧版本的调光器开关是手动的,并且通常包含旋转开关(电位器)或按钮以控制光线水平。此应用笔记介绍如何构建具有两种控制光强度的数字调光器;智能手机和物理按钮。两种模式可以无缝地工作,以便用户可以从按钮和智能手机增加或减少亮度。该项目使用SLG46620V IC,HC-06蓝牙模块,按钮和LED实现。

我们将使用SLG46620V IC,因为它有助于最小化离散项目组件。GreenPak™IC的小型且具有多元素组件,允许设计人员减少组件并添加新功能。此外,随后将降低项目成本。

SLG46620V还包含一个SPI连接接口,PWM块,FSM和在一个微小芯片中有很多有用的块。这些组件允许用户构建一个实用的智能调光器,可以通过蓝牙设备或壁按钮来控制,支持扩展时间调光,并在不使用微控制器或昂贵的组件的情况下添加可选择的功能。

项目功能:
  1. 两种控制方法;移动应用程序和真实按钮。
  2. 光线的平稳开关过渡。这对消费者的眼睛更健康。它还提供了更奢华的感觉,这是对酒店和其他服务行业的吸引力。
  3. 睡眠模式功能。这将是此应用程序的附加值。当用户激活此模式时,浅亮度在10分钟内逐渐降低。这有助于患有失眠症的人。它对孩子的卧室和零售店(结束时间)也很有用。
项目界面

项目界面有四个按钮,用作GreenPak™输入:

开关:拍摄灯光(软启动\ stop)。

向上:增加光线水平。

:降低光线水平。

睡眠模式:通过激活睡眠模式,浅色亮度在10分钟的时间内逐渐降低。这在睡觉前给了用户时间,并保证光线不会整夜。

系统将输出PWM信号,该信号将通过外部LED和睡眠模式LED指示灯。

F1
图1:调光器块图

GreenPak™设计由4个主块组成。第一个是一个UART接收者从蓝牙模块接收数据,提取订单,并将它们发送到a控制单位。第二块是控制单元,其接收来自UART接收器或来自外部按钮的订单。控制单元决定所需的操作(打开/关闭,增加,减少,使能睡眠模式)。使用LUTS实现本机。

第三个街区提供CLK发电机。在该项目中,FSM计数器用于控制PWM。根据3频率(高,中等和低)给出的订单,FSM的价值将改变(向下)。在本节中,将生成三个频率,并且根据所需的顺序,所需的CLK传递给FSM;在接通/关闭操作时,高频通向FSM以软启动/停止。在调光期间,中频通过。低频在睡眠模式下通过,以更慢地减少FSM值。然后,光亮度也缓慢降低。第四个街区是PWM.单位,为外部LED产生脉冲。

GreenPak设计

使用调光器的最佳方式格林帕克是使用8位FSM和PWM。在SLG46620中,FSM1包含8位,可与PWM1和PWM2一起使用。必须连接蓝牙模块,这意味着必须使用SPI并联输出。使用DCMP1,DMCP2和LF OSC CLK,OUT1,OUT0 OSC输出,SPI并联输出位0到7个连接。PWM0从FSM0(16位)获得其输出。FSM0在255处不会停止;它增加到16383.要限制8位的计数器值,另一个FSM被添加;FSM1用作指针以知道计数器何时达到0或255. FSM0用于生成PWM脉冲。由于必须同时更改两个FSM的值来具有相同的值,因此设计变为位复杂,其中在两个FSM中具有预定义的,有限的可选择的CLK。CNT1和CNT3用作介质以将CLK传递给两个FSMS。

设计包括以下部分。

UART接收者

首先,我们需要设置HC06蓝牙模块。HC06使用UART协议进行通信。UART代表通用异步接收器/发射器。UART可以在并行和串行格式之间来回转换数据。它包括串行接收器和与串行转换器的平行于串行转换器分开时钟。HC06中收到的数据将被传送到我们的GreenPak™设备。引脚10的空闲状态高。发送的每个字符以逻辑低启动位开始,然后是可配置的数据位数,以及一个或多个逻辑高停止位。

HC06发送1个起始位,8个数据位和一个停止位。其默认波特率为9600.我们将从HC06发送数据字节到GreenPak™SLG46620V的SPI块。

由于对话对话SPI块没有启动或停止位控制,因此替代地用于启用和禁用SPI时钟信号(SCLK)。当引脚10变为低电平时,IC已接收到起始位,因此我们使用PDLY下降沿检测器来识别通信的开始。该下降沿检测器时钟DFF0,它使SCLK信号能够为SPI块进行时钟。

我们的波特率为每秒9600位,因此我们的SCLK期限需要1/9600 =104μs。因此,我们将OSC频率设置为2 MHz并使用CNT0作为分频器。

2 MHz-1 =0.5μs

(104μs/0.5μs) - 1 = 207

因此,我们希望CNT0计数器值为207.为确保没有错过数据,因此添加了SPI时钟上的半时钟周期延迟,使SPI块在适当的时间时被时间计时。这是通过使用CNT6,2位LUT1和OSC块的外部时钟完成的。在DFF0时钟后,CNT6的输出不会高达52μs,这正是我们SCLK周期的一半104μs。当它变高时,2位LUT1和门允许2 MHz OSC信号进入EXT。CLK0输入,其输出连接到CNT0。

F2
图2:UART接收器

控制单位

在本节中,将根据来自UART接收器的接收字节或根据来自外部按钮的信号执行命令。引脚12,13,14,15被初始化为输入并连接到外部按钮。

每个引脚在内部连接到或栅极输入,而栅极的第二输入与通过蓝牙从智能手机的相应信号连接,这将出现在SPI并联输出上。

DFF6用于激活睡眠模式,其中输出变为高电平,随着2位LUT4的上升沿,而DFF10用于维持照明状态,其输出从低到高电平变化,反之亦然从3位LUT10输出。

FSM1是8位计数器;当其值达到0或255时,它会在其输出上提供高脉冲。因此,它用于防止FSM0(16位)超过值255,因为其输出重置DFF,并且它会改变DFF10状态离开如果按钮控制照明,则反之亦然+-已达到最大/最小级别。

连接到FSM1输入的信号保持向上将达到FSM0到P11和P12,以同步并对两个计数器保持相同的值。

F3
图3:控制单元设计

CLK发电机和多路复用器

在本节中,将生成三个频率,但只有一个将在任何时间时钟FSM。第一频率是RC OSC,其从矩阵0通过P0获取。第二频率是LF OSC,其也通过P1从矩阵0获取;第三频率是CNT7输出。

根据3位LUT14输出,3位LUT9和3位LUT11允许一个频率通过。之后,所选择的时钟通过CNT1和CNT3发送到FSM0和FSM1。

F4
图4:时钟发生器设计

PWM.

最后,FSM0值转换为PWM信号,以通过销20出现,销20被初始化为输出,并且它连接到外部LED。

F5.
图5:PWM块

Android应用程序

Android应用程序具有类似于实际接口的虚拟控制界面。它有五个按钮;开关向上睡眠模式, 和连接。此Android应用程序将能够将按钮转换为命令,并将命令发送到要执行的蓝牙模块。

此应用程序是用MIT应用程序发明家制作的,这不需要任何编程经验。App Inventor允许开发人员通过连接编程块使用Web浏览器为Android OS设备创建应用程序。您可以通过单击将我们的应用程序导入MIT应用程序Inventor中项目- >从我的电脑导入项目(.Aia),并选择此应用笔记中包含的.Aia文件。

要创建Android应用程序,必须启动新项目。需要五个按钮:一个是蓝牙设备的列表选择器,其他是控制按钮。我们也需要添加蓝牙客户端。图6.是我们的Android应用程序的用户界面的屏幕捕获。

添加按钮后,我们将为每个按钮分配软件功能。我们将使用4位代表按钮的状态。因此,每个按钮的一位,当按下按钮时,将通过蓝牙将特定数字发送到物理电路。

F6.
图6:按钮编程块

这些数字显示在表格1

表1:命令位表示
行动
8位代表
小数
+
10000000
1
-
01000000
2
打开/关闭
00100000.
4.
睡眠模式
00010000
8.
按钮发布
00000000
0.
F7.
图7:按钮编程块
F8.
图8:电路原理图
F9.
图9:原型界面

结论

这个应用笔记描述了一个可以以两种方式控制的智能调光器;Android应用程序和真实按钮。在其中概述了四个单独的块格林帕克SLG46620V控制过程流动以增加或减少光的PWM。此外,概述了睡眠模式功能作为应用程序可用的额外调制示例。所示的示例是低电压,但可以修改以用于更高的电压实现。