基于MSP430的LED应急照明控制器的设计

工厂、企业、矿山、操作车间等大跨度空间，采用LED应急照明与正常照明共用的方式，能够在市电中断以后迅速切换到EPS备用电源，达到节能，延长照明时间的目的，确保正常的生产、经营、比赛、演出、会议、办公、直播等活动顺利进行。

1 系统设计

重要建筑内消防应急电源EPS配备比较齐全，功率大，常作为消防电梯、报警系统、烟雾排风机系统的供电系统，因此，可作为常规、应急照明两用LED节能照明系的电源，而汽油发电机组只作为长时间停电时EPS系统电能消耗殆尽时的补充。根据系统设计的需求，结合实际情况，系统框图如图1所示。

系统包括EPS电源组件、LED照明系统和控制室内控制系统组成。EPS电源系统是系统的备用电源部分，主要功能是电能储存和电源切换;LED照明系统主要由整流滤波电路、LED驱动电路、LED灯组组成。LED恒流源电路是提供LED灯组恒定电流的驱动部分，同时还包含了有线、无线接口部分，接收来自控制室内的控制信号，调节LED灯的亮度。控制室内的控制系统包括操作面板，处理器MCU部分，以及有线、无线接口，主要是人机交互和调光控制命令输出。

2 控制器硬件设计

控制器主要安装在控制室内，通过有线、无线的方式检测每盏LED灯的工作状态，同时用按键操作来远程控制LED灯工作在低功耗、节能、应急3种工作模式、特殊场合下有远程关断操作。

以MSP430单片机为控制核心设计了系统控发送和接收端装置，如图2所示。控制器发送端主要安装在控制室内，通过操作面板实现人机交互，而接收端连接恒流源，接收发送端的控制命令，发出不同占空比的PWM信号，控制恒流源调节LED灯组，驱动LED工作在不同的状态。

CC2500是一种单片2.4 GHz收发器，通过SPI接口与MCU建立联系，MCU在开始要完成对CC2500寄存器的配置，其读写时序如图3所示。首先设置IOCFG2，IOCFG0.TX发送字节个数，包长度，发射功率等寄存器，完成对CC2500的初始化。

3 控制器软件设计

系统软件的设计主要是MSP430F2249内部的初始化和射频芯片CC2500寄存器的设置以及发射、接受数据的读写操作。调用SimpliciTI协议栈中的BSP，MRFI，NWK，NWK APPLI CATION，其中BSP是最基础的板级硬件，MCU初始化CC2500函数以及LED、按键操作函数;MRFI是属于射频接口层，提供射频芯片的选择，射频芯片的配置参数，射频芯片的驱动以及通信接口，NWK和NWK_APPLICATION是网络层和网络应用层，属于SimpliciTI协议栈的内容，包括网络的建立，网络地址的分配，网络数据帧结构、数据消息队列，数据消息处理，网络通信安全加密等一系列复杂机制，通过简单的函数调用实现了基本的硬件操作。无线收发器发送端和接收端的软件设计流程图如图4所示。

在接收端，通过开启内部定时器Timer_B，根据接受到的不同数据，调整Timer_B的计时周期，通过普通I/O口置数、复位达到输出不同占空比10%、50%、90%，使LED灯工作在低功耗、节能、应急3种工作模式。

发送端MSP430单片机向CC2500传输数据的子程序代码为：