（黑龙江八一农垦大学信息技术学院 黑龙江大庆 163319）
摘要：本设计基于CC2541作为主控制器，用蓝牙CC2541对LED灯进行控制。根据红、黄、蓝三基色原理，使用计算机技术控制三原色，使红黄蓝任意比例混合，则可以产生256*256*256种颜色，实现了对LED灯的调色控制。太阳能电池板所得到的电压先是通过太阳能电池板控制器，然后再接入蓄电池实现了对光能采集，给LED灯供电。
关键词：蓝牙控制 太阳能供电 LED灯调色
一、国、内外发展现状
现在人们生活娱乐需要单色灯已经不能满足人们的需求，可调色LED灯已经开始出现在我们的生活，但是现有的可调色LED灯不稳定，限制了它的发展。
太阳能作为一种绿色能源，现在已经在我们的生活中得到广泛用于人们的生活。目前多沿用液态电解质,但液态电解质存在易泄漏、电极易腐蚀、电池寿命短等缺陷,使得制备全固态太阳能电池成为一个必然方向。目前,大部分全固态太阳能电池光电转换率都不很理想。纳米晶太阳能电池以其高效、低价、无污染的巨大优势挑战未来,我们相信,随着科技发展以及研究推进,这种太阳能电池应用前景广阔无限。
二、太阳能供电部分设计
整个系统供电采用的是太阳电池能板，太阳能电池板的原理：太阳能电池是以半导体材料为主，利用光电材料吸收光能后发生光电转换，使它产生电流。被吸收的光，当太阳光照射在半导体上，有一些被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光有一些变成热，另一些光子同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子—空穴对，光能就以产生电子—空穴对的形式转化电能。
我们采用的太阳能电池板是一个20W的多晶硅板，它的正常工作电压为17.3V,而开路电压可达21.8V，正常工作电流为1.16A,（1.26A短路）转换率为约为17%。转换率偏低以及造价较高是太阳能电池板现在推广的一个局限。太阳能电池板所得到的电压并不是直接通过降压处理给蓄电池供电。而是通过太阳能电池板控制器，然后再接入蓄电池。同样系统所需的电压并非直接从蓄电池接入，而是通过太阳能电池板控制器。太阳能电池板控制器的主要用途是起到一个过流/短路保护，开路保护，反接保护。并且可通过控制器的不同显示数字，让我们了解到此时所处的模式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、LED灯调色的设计
采用三原色相加的原理，进行颜色值的编程，主要是采用2位的16进制表示某一种颜色，如00代表黑色（灯光中没有黑色，也就是灯是关闭的状态，）FF代表白色，在他俩之际的254种不同值就表示红色从不亮（黑色）变化到最亮（白色）的各种不同的色阶（也就是不同的颜色阶层）。采用同样的道理，我们将绿色、蓝色也进行这样的编写，然后将三原色不同的编程值进行组合。每种有256种颜色值。总共就有256×256×256种颜色。同样的道理，在蓝牙CC2541控制系统中，当接收到所对应的8位16进制后，对数字信号进行数模转换。然后将模拟量传输给的灯的驱动电路。进而控制不同的颜色显示。
四、系统电路的设计
硬件部分用CC2541作为主控制器来控制整个太阳能LED照明系统.相当于一个单片机加蓝牙模块。着重对充电控制电路、电源电路、功率管驱动电路、保护电路、光敏开关、以及LED恒流驱动部分进行了硬件设计,并且通过软件编程来完成整个系统程序的设计。通过蓝牙模块、LED恒流驱动部分采用XL6003来实现。通过驱动电路来获得良好而平稳的电流，天线接收到信号经过滤波器，不平衡变压器。传给RF无线电。晶振连接到时钟发生器上，为系统提供基本的时钟信号。
基于可调色LED灯的控制流程，建立它的原理图，见图2电路原理图。主要由四部分组成，电源与开关、RGB灯电路、CC2541核心电路、CC2541烧录口，由于RGB灯是共阳极，所以采用NMOS管驱动，采用PWM为2000HZ以上的频率进行编码。烧录时采用CC Debugger调试下载端口。
五、软件部分的设计
采用Keil uVision3软件编写C语言程序,在Proteus内搭建仿真，将编写成功的程序在Dialog Smart Snippets蓝牙软件平台编译，该平台包含一个经过认证的蓝牙智能单模片上协议栈。根据需要方便地定制和添加自己的配置文件。SmartSnippets软件开发环境基于Keil的μVision工具，而蓝牙发射部分由APP控制。
在软件上我们实现了使用手机APP，监控彩灯状态，自由控制彩灯颜色，还可以选择律动模式，这样彩灯就会按照设定好的规律闪烁。
六、结语
本照明系统的设计，以CC2541作为主控制器，以太阳能为整个系统的电源，应用软件编程，实现了可调色LED灯多控方式研究，验证了实验的正确性、可行性。实现了对LED灯的调色控制。
基于研究的照明系统，还可以在其他方面可进行一些扩展。比如说可添加一个声控开关，通过声音控制灯的亮灭。或者添加一个红外线开关，当有人经过时红外线感应人体温度自动开灯。通过手机的APP端播放音乐，系统根据音乐不同频率的变化控制不同的律动模式，即灯的闪烁频率和亮度的不断变化。
参考文献：
[1]李小琴,无线遥控LED调光调色的设计与实现[J].应用案例.2016
[2]张鸿翔.基于太阳能供电的可调色LED灯多种控制方式研究[J].电子技术与软件工程.2016
[3]刘平宇,陈长缨,张浩.基于红白蓝模式色温可调的LED照明系统[J].固体电子学研究与进展.2014
论文作者:袁明飞,周汝汝,薛永安
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/1
标签：太阳能论文; 电池板论文; 蓝牙论文; 控制器论文; 电路论文; 系统论文; 太阳能电池论文; 《电力设备》2016年第18期论文;