| 【中文题名】 | 基于ARM的无线照明系统的研究与实现 |
| 【英文题名】 | Research and Realization of Wireless Lighting System Based on ARM |
| 【学科专业】 | 测试计量技术及仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-17 |
| 【中关键词】 | ARM,无线照明系统,启动代码,通信协议,, |
| 【英关键词】 | ARM,wireless lighting system,bootcode,communication protocol, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
随着人们生活质量的提高，传统的手动开关或手动调光照明系统已经无法满足现代舒适生活的需求。基于上述原因，设计了该无线照明系统。该无线照明系统，以其简洁的操作、智能化的设计，可以给整个家庭营造出一种温馨、舒适的环境。从根本上改变日常生活中的种种繁琐与不便，极大地提高生活品质。
本文采用有线通信和无线通信相结合的方式，设计出了集中式的无线照明控制系统。系统硬件主要由遥控器、中央控制器、灯光控制器三种功能模块组成，其中，遥控器发射无线射频遥控信号，中央控制器接收无线遥控信号并通过RS-485总线发送到挂在总线上的灯光控制器，灯光控制器根据接收到的命令对所控制的灯具进行调光控制。
本文采用Philips公司的32位ARM微控制器LPC2106作为核心芯片，搭建了无线照明系统的硬件平台；并详细介绍了基于该硬件平台的嵌入式软件的开发、调试方法，完成了系统的实验验证。经验证，灯光控制器采用PWM调光方式能实现对灯具的3级调光，并能通过遥控器实现无线控制，而且遥控器发射无线射频信号，不受房间限制、任意方向控制灯具的开关及亮度调节。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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ABSTRACT |
3-7 |
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第1章 绪论 |
7-11 |
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1.1 课题背景 |
7-9 |
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1.1.1 智能照明系统的发展现状及应用前景 |
7 |
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1.1.2 即将来临的以 ARM 为核心的32位浪潮 |
7-9 |
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1.2 本课题研究的目的和意义 |
9-10 |
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1.3 课题的主要研究内容 |
10-11 |
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第2章 系统整体设计 |
11-20 |
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2.1 系统总体设计 |
11-17 |
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2.1.1 智能照明系统主流协议介绍 |
11-16 |
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2.1.2 系统的构成 |
16-17 |
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2.2 硬件部分概述及框图 |
17-19 |
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2.2.1 遥控器 |
17-18 |
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2.2.2 中央控制器 |
18 |
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2.2.3 灯光控制器 |
18-19 |
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2.3 软件部分概述 |
19 |
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2.4 本章小结 |
19-20 |
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第3章 系统硬件设计 |
20-50 |
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3.1 ARM 微控制器选型 |
20-23 |
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3.1.1 ARM 微控制器 LPC2106 简介 |
20-21 |
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3.1.2 LPC2106 的复位电路 |
21-22 |
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3.1.3 LPC2106 时钟电路 |
22 |
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3.1.4 LPC2106 的启动过程 |
22-23 |
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3.2 无线通信模块设计 |
23-32 |
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3.2.1 无线通信芯片选型 |
23-25 |
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3.2.2 nRF401 简介 |
25-27 |
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3.2.3 nRF401 天线设计 |
27-30 |
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3.2.4 nRF401 模块设计 |
30-31 |
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3.2.5 nRF401 模块与微控制器接口 |
31-32 |
|
3.3 基于 ARM 的遥控器硬件电路设计 |
32-37 |
|
3.3.1 电源设计 |
34-36 |
|
3.3.2 键盘电路 |
36-37 |
|
3.3.3 RS-232 接口电路 |
37 |
|
3.4 基于 ARM 的中央控制器硬件电路设计 |
37-41 |
|
3.4.1 电源设计 |
39 |
|
3.4.2 RS-485 接口电路设计 |
39-41 |
|
3.5 基于 ARM 的灯光控制器硬件电路设计 |
41-47 |
|
3.5.1 元件选择 |
43-44 |
|
3.5.2 PWM |
44-46 |
|
3.5.3 调光电路 |
46-47 |
|
3.6 系统硬件电路的调试 |
47-49 |
|
3.6.1 nRF401 模块的调试 |
47-48 |
|
3.6.2 LPC2106 最小系统的调试 |
48-49 |
|
3.7 本章小结 |
49-50 |
|
第4章 系统软件设计 |
50-68 |
|
4.1 LPC2106 启动代码的实现 |
50-56 |
|
4.1.1 异常向量表 |
50-51 |
|
4.1.2 系统初始化代码 |
51-52 |
|
4.1.3 初始化 CPU 堆栈 |
52-53 |
|
4.1.4 Target.c 文件的编写 |
53-56 |
|
4.2 通信协议设计 |
56-62 |
|
4.2.1 通信协议基础 |
56-59 |
|
4.2.2 无线通讯协议设计 |
59-61 |
|
4.2.3 RS-485 网络通信协议设计 |
61-62 |
|
4.3 无线通信软件设计 |
62-65 |
|
4.4 系统软件调试 |
65-67 |
|
4.4.1 编译器的选择 |
65 |
|
4.4.2 软件的编译 |
65-66 |
|
4.4.3 程序的固化 |
66-67 |
|
4.4.4 协议的调试 |
67 |
|
4.5 本章小结 |
67-68 |
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第5章 系统实验验证 |
68-72 |
|
5.1 系统硬件实物图说明 |
68-70 |
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5.1.1 遥控器硬件实物图 |
68 |
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5.1.2 中央控制器硬件实物图 |
68-70 |
|
5.1.3 灯光控制器硬件实物图 |
70 |
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5.2 实验验证 |
70-71 |
|
5.3 本章小结 |
71-72 |
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第6章 结论 |
72-74 |
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6.1 总结 |
72-73 |
|
6.2 展望 |
73-74 |
|
参考文献 |
74-77 |
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附录 相关技术资料 |
77-81 |
|
致谢 |
81-82 |
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攻读硕士学位期间的研究成果 |
82-83 |
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详细摘要 |
83-90 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385975 |
