设计师需要知道的智能照明控制器和开发平台

  随着节能成为越来越大的设计挑战,微处理器(MPU)制造商正在帮助照明设计师通过独特的产品或评估平台加速智能照明系统的发展。智能照明与无线网络结合被认为是物联网(IOT)应用的最大机会之一。智能照明或智能照明控制住宅和商业应用中的各种元素,包括占用、移动和日光量,这有助于确定何时开启/关闭灯以及设置调光水平。

  智能照明市场预计将达到67亿美元2018在估计的年复合增长率(CAGR)从2013到2018 36%,根据公布的报告,从Reportlinker。目前,最大的应用是智能照明是商业和工业建筑,因为照明消耗高达40%的总能源成本,根据报告。然而,研究发现,住宅建筑具有最大的增长潜力,并将在87.5%以上的复合年增长率从2013到2108时,与其他应用相比。另一个潜在的应用是户外照明,它可以与其他监控系统集成,如交通信号灯、电能表、停车场灯、交通传感器和污染传感器。

  事实上,半导体制造商,如意法半导体(以下简称ST)、NXP、德克萨斯仪器(TI)使设计人员开发,评估和原型更容易,他们的智能照明设计有了新的发展平台和评估套件。例如,意法半导体的masterlux平台的stlux385,简化了照明电源和灯数字控制的设计通过一个单一的可编程芯片,开辟了新的机会,如智能街道照明。

  恩智浦提供完整的互联网功能的绿色芯片ICFL和绿色芯片的智能照明解决方案,使连接IP创造先进的照明系统,通过IP容易控制功能包括智能手机、平板电脑和PC设备,供应商的照明组合组成的MPS控制器、无线控制器和驱动器IC。此外,TI的Launchpad产品提供一个完整的生态系统,包括评估工具,插件模块和软件工具。

  我们来看看这些开发平台是如何帮助工程师设计他们的下一个智能照明系统的。

  大约一年前,意法半导体推出第一stlux385可编程数字控制器的照明和电源中的应用。该装置被设计为能够更快地开发先进的照明系统,并改善LED、荧光和高强度放电(HID)照明系统的性能。“数字控制照明是建筑和户外照明设备节能的关键。”

  什么是对stlux385装置独特的是它集成ST的STM8微处理器核心和六专门设计的外围设备,称为状态机,事件驱动(SMED)电路,旨在简化照明电源的设计和灯光的数字化控制,从而缩短了上市时间,降低整体成本。“快速换模是一种先进的硬件配置状态机,状态进程自动触发由内部或外部的事件,这确保了比传统的中断驱动的微处理器更快的反应,说:”圣控制传递到照明元件的功率TS。

  该斯梅德用于处理外部命令,比如把灯打开/关闭或设置调光水平。它还可以处理从照明适应环境条件的传感器的输入。这为智能LED路灯开辟了新的机会,例如,随着白天逐渐变暗,灯光变得明亮,反之亦然。

  最新stlux385a包括六SMEDs和10 ns的反应时间,四个模拟比较器和内部生成和外部引用,模数转换器(ADC)和一个8通道序列器,硬件数字可寻址照明接口(DALI),内置存储器包括32 KBY测试程序的闪光,我²C串口通信信道,以及一个集成的低功耗stm8单片机。该设备在有线或无线通信应用中兼容,并支持智能电网连接。DALI是全球照明系统的远程控制行业标准。

  的stlux开发环境(图1)提供了一个设计者需要开始与stlux385a设计,这是一个家庭的照明控制器的功能,公司独特的数字控制技术的第一。该平台提供演示板,一个图形化的配置,软件库和编译器。

  意法半导体的stlux开发环境平台的图像


  图1:意法半导体的stlux开发环境平台提供演示板,一个图形化的配置,软件库和编译器开始与stlux385a照明控制器的设计。

  与stlux开发环境的stlux385a可以通过串口线和一个控制台控制。图形SMED配置称为简化设计,“以最大效率在怠速工况下的能耗最小的满负荷,根据公司。它还提供设计,提供高品质的调光与高电流控制精度。

  设计师可以让自己加快速度与stlux385a装置和快速换模功能使用stlux385评估板。例如,GUI应用程序生成的目标尽可能的配置,和外部引脚用于插入SMED活动和捕捉快速换模控制PWM时钟。应用电路也可以直接从产品评估板驱动。董事会还提供了一个专用的UART TTL USB电缆与stlux385a和串行接口进行通信可以延长stlux通信功能通过蓝牙,Wi-Fi,或电力线调制解调器。的steval-ill068v1板可以使用外部电源供电,USB接口TTL电缆,或游泳。

  为了使新类型的照明控制和管理能源消耗,NXP的GreenChip智能照明解决方案结合了无线IP连接,节能照明,并在一个紧凑的解决方案低待机功耗。GreenChip智能照明解决方案提供了一个完整的照明组合,包括高效率的电源转换器,节能灯,LED,和TL的司机一起ieee802.15.4-compatible单片收发器和微控制器。

  GreenChip解决方案支持主要照明软件栈,包括ZigBee市雷凌(住宅应用的标准)和JenNet-IP、针对低功耗IEEE 802.15.4网络的住宅和工业应用的6LoWPAN标准。的JenNet-IP软件栈允许每个灯有其先进的照明系统,可以控制自己的IP地址的IP功能的设备,如智能手机,平板电脑,个人电脑和网络软件提供的超低功耗无线连接的GreenChip的GreenC髋ICFL模块。

  GreenChip智能照明解决方案(图2)由高性能芯片具有非常有效和可调光智能灯驱动器如uba2027,SSL21081,和ssl21083。它还包括tea1721,超低功耗待机电源控制器与空载只有10兆瓦的能力。

  NXP的GreenChip智能照明解决方案的图像


  图2:NXP的GreenChip智能照明解决方案提供了上网功能,节能照明网络,支持JenNet IP网络。该平台还支持ZigBee SE和ZigBee光链路网络。

  公司也提供了jn5161无线单片机支持IEEE802.15.4 RF4CE或远程控制或无线传感器的应用。该器件具有一个增强的32位RISC处理器的嵌入式闪存和64 KB,8 KB的RAM,和4 kb EEPROM存储器,一个2.4 GHz的ieee802.15.4-compliant收发器和混合的模拟和数字外设,支持广泛的应用。

  的jn5161无线微控制器可用于各种应用,包括照明和家庭自动化、智能能源和能源收获。设备支持JenNet IP,ZigBee和ZigBee SE,光链路网络。

  在LED照明应用数字控制评估,设计师可能想看看TI LaunchPad评估套件(图3)。启动单片机评估套件是另一种方式来加快你的LED照明设计。生态系统提供了一个选择启动评估套件,设计师可以匹配BoosterPack插件模块。生态系统还提供了一些软件工具。

  德克萨斯仪器C2000 LaunchPad图像


  图3:TI C2000 LaunchPad结合LED BoosterPack帮助设计人员快速掌握实时数字控制技术,LED照明应用。

  LED照明,设计师可以与boostxl-c2kled助推器模块C2000 launchxl-f28027评价试剂盒对。C2000 Piccolo LaunchPad帮助实时控制编程的C2000 Piccolo微控制器设计。它是基于特征包括64 KB的板载闪存短笛TMS320F28027,8通道的PWM,ECAP、12位ADC,我²C、SPI和UART。C2000的LED BoosterPack旨在帮助设计师了解实时数字控制技术和LED照明。它演示了控制三个升压转换器驱动三个LED串。界面选项包括电容式触摸控制使用MSP430和MSP430的电容式触摸BoosterPack以及PC的GUI应用程序。

  总结

  在电子行业里一切都是衡量如何快速您的公司能提供其最新的创新,从产品开发平台和评估板和工具如采用NXP,ST提供的,和Ti可以做两件事:加快上市时间和降低总成本。这是通过简化设计并使设计者更容易创新来实现的。在智能照明市场中尤其如此,其中一个重要的驱动因素是家庭和建筑物中的无线连接,因为OEM将其物联网策略结合在一起。

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