基于WiFi的室内LED智能控制器的设计与实现(2)
4.2.1 软件组成 - 26 -
4.2.2 软件环境配置 - 27 -
4.3 CC3000配置 - 32 -
4.4控制器无线模块串口通信 - 34 -
4.4.1 无线模块分析 - 34 -
4.5 控制器与接口通信 - 35 -
4.6 主控模块软件设计 - 35 -
4.7 被控模块软件设计 - 36 -
4.7.1 区域控制系统软件设计 - 37 -
4.7.2 模式系统软件设计 - 37 -
4.7.3 感应模式系统软件设计 - 38 -
5 基于WiFi的室内LED智能控制器系统测试 - 40 -
5.1 软件代码调试 - 40 -
5.2 调光策略及测试 - 43 -
5.2.1 PWM调光流程 - 43 -
5.2.2 调光方式 - 44 -
5.2.3 系统测试 - 44 -
5.2 代码结构设计 - 47 -
6 总结与展望 - 48 -
6.1 工作总结 - 48 -
6.2 总体展望 - 49 -
致谢 - 50 -
参考文献 - 51 -
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 LED的发展背景
在全球能源消耗日益增大的背景下，节能减排已经成为当今世界的主要目标。其中照明用电约占总发电量的 20%左右。LED照明被认为是继明火、白炽灯和节能灯之后的第四代照明光源，为照明领域及相关领域带来了新的契机，并且得到了广泛的推广使用[1，2]。LED是一种能将电能转化成光能的固态半导体器件，其内部有一个半导体晶片，该晶片的一端是以空穴占据主导地位的 P型半导体，另一端是以电子占据主导地位的N型半导体，两种半导体相互连接，就形成了P-N结。当有电流通过晶体时，电子就会流向P区与空穴结合，然后会发出光子，灯光的颜色是由它的波长决定的，而波长是由构成 P-N结的材料决定，所以改变 LED内部P-N结的材料就能改变LED所发出光的颜色[3]。
随着当今科学技术的快速发展，LED技术也得到了快速的发展。目前LED的光效正在稳步提高，1998年白光LED的光效只有5 LM/W，到了1999年已达到15 LM/W，该指标已经与普通白炽灯相近，而在 2000年白光 LED的光效已达到 25 LM/W，该指标已经与卤钨灯相近。2012年白光 LED的光效已达 120 LM/W，白光 LED作室内照明光源开始大范围推广普及。预计到2020年时，LED的光效可望达到 200 LM/W [4]。同时，随着技术的不断改进与成熟，LED成本也不断下降。由于 LED具有节能减排、绿色环保等优势，已在显示、装饰、背光源和城市夜景等不同领域得到了广泛的应用[5]。我国在北京奥运会和上海世博会的场馆建设中，都大量的使用了 LED照明，其中在2010年的上海世博会中约使用了10.3亿只 LED，比使用普通白炽灯能节省 90%的电能[6]。目前，美国、日本、德国等国家都相继推出了LED产业发展的相关扶持政策，加大了LED产业建设的投资预算。我国政府对LED产业的发展也给予了大量的财政支持。2009年初，为了扩大内需，推动中国LED产业的发展，中国科技部相继推出了“十城万盏”、“绿色照明城市”等半导体照应用示范城市方案，推动LED照明产业的飞速发展，相信很快LED就会成为人类主要的照明光源。
1.1.2 室内智能LED灯具的应用背景
伴随着经济和科技的快速发展，人们生活水平不断提高，对办公场所照明的需求已经不仅仅局限于普通的亮度照明。人们希望照明系统能向节能、人性化和智能化的方向发展，可以根据环境亮度和人们的客观需求等条件，利用智能化控制来自动的调节和控制照明设备。并且结合一定的科学管理和现代艺术，灵活调节 LED灯的亮度，使现代人的生活更加绚丽多彩。