基于SPI接口的智能数字调光控制系统技术方案

本发明专利技术涉及基于SPI接口的智能数字调光控制系统，包含有，光环境采集功能模块，其用于采集其周围的光环境亮度并且输出环境亮度模拟信号；A/D转换功能模块，其用于接收来自所述光环境亮度模拟信号并且通过所述A/D转换功能模块的SPI输出接口输出光环境亮度数字信号；处理单元其用于接收来自所述光环境亮度数字信号并且根据所述处理单元内置的调光算法通过所述处理单元的SPI双向接口输出照明设备亮度调节信号；以及，1553B功能模块，其用于通过SPI接口接收来自所述处理单元的所述照明设备亮度调节信号并且通过1553B总线向座舱内的照明设备输出所述照明设备亮度调节信号。本发明专利技术的有益效果：兼容航电设备1553B接口，简化硬件电路设计，节省成本，又能提高软件设计效率。

Intelligent digital dimming control system based on SPI interface

【技术实现步骤摘要】
基于SPI接口的智能数字调光控制系统
本专利技术涉及基于SPI接口的智能数字调光控制系统。
技术介绍
随着飞机座舱人机功效要求越来越高，座舱照明设备亮度调节越来越精细化，自动调光技术和数字调光技术应用愈发广泛。而目前的自动调光技术方案普遍存在技术方案复杂，接口设计种类多，接口兼容性设计繁琐等缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在设计一种基于SPI接口的智能数字调光控制系统。通信统一设计为简洁高效的SPI接口，既简化硬件电路设计，节省成本，又能提高软件设计效率。外部通信接口设计为与座舱照明设备兼容的1553B接口，有利于实现整个座舱照明设备的统一智能数字调光。本专利技术的技术方案是这样实现的：基于SPI接口的智能数字调光控制系统，包含有，光环境采集功能模块，其用于采集其周围的光环境亮度并且输出与所述光环境亮度对应的光环境亮度模拟信号；A/D转换功能模块，其具有SPI输出接口，所述A/D转换功能模块用于接收来自所述光环境采集功能模块的所述光环境亮度模拟信号并且通过所述A/D转换功能模块的SPI输出接口输出与所述光环境亮度模拟信号对应的光环境亮度数字信号；处理单元，其具有SPI双向接口，所述处理单元的SPI双向接口用于接收来自所述A/D转换功能模块的所述光环境亮度数字信号并且根据所述处理单元内置的调光算法通过所述处理单元的SPI双向接口输出与所述光环境亮度数字信号对应的照明设备亮度调节信号；以及，1553B功能模块，其具有SPI输入接口，所述1553B功能模块的SPI输入接口用于接收来自所述处理单元的所述照明设备亮度调节信号并且向座舱内的照明设备输出所述照明设备亮度调节信号。作为基于SPI接口的智能数字调光控制系统的优选方案，还包含有，滤波及跟随功能模块，其被置于所述光环境采集功能模块与所述A/D转换功能模块间，所述滤波及跟随功能模块用于滤波并且跟随所述光环境亮度模拟信号。作为基于SPI接口的智能数字调光控制系统的优选方案，所述光环境采集功能模块为高照度光敏传感器，采集范围为200-100000Lx。作为基于SPI接口的智能数字调光控制系统的优选方案，所述光环境采集功能模块为低照度光敏传感器，采集范围为0.005-200Lx。与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少在于：1、通过统一的接口设计避免接口兼容设计的繁琐。2、四线制SPI接口的应用，既简化硬件电路设计，节省成本，又能提高软件设计效率。3、与飞机通用的航空总线1553B总线接口相兼容，利用智能调光技术实现整个飞机座舱照明设备的智能数字调光。附图说明图1是本专利技术一实施例结构示意图。具体实施方式下面通过具体的实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参见图1，本专利技术涉及一种基于SPI接口的智能数字调光控制系统，主要由光环境采集功能模块、滤波及跟随功能模块、A/D转换功能模块、1553B功能模块、处理单元共5个功能模块组成。通过调光控制板面板上光环境采集功能模块将光环境亮度转化为电信号，经SPI接口的A/D转换器转换后，由SPI接口将光环境信息发送到处理单元，处理单元接收到光环境信息后，经调光算法处理后输出亮度调节信息，通过SPI接口发送给1553B功能模块，经1553B功能模块处理后发出1553B总线调光信息。为防止SPI接口上数据冲突，通过处理单元的IO接口分别进行片选来控制。其中，光环境采集功能模块中含有两种类型传感器，一种为高照度光敏传感器，采集范围为200Lx-100000Lx,一种为低照度光敏传感器，采集范围为0.005Lx-200Lx。滤波及跟随功能模块采用运算放大器OP400实现对采集信号的二阶滤波及信号跟随，避免信号失真并提高信号的抗干扰能力。A/D转换功能模块核心是使用SPI接口的A/D转换器件AD7890实现模拟量到数字量的转换，同时采用LX164245电平转换器件进行5V-3.3V电平转化，使接口电平与处理单元接口电平兼容。1553B功能模块核心是采用基于SPI接口进行通信的1553B处理器HI6131，该处理器的SPI接口电平与处理单元接口电平兼容，可直接进行通信。处理单元采用的是STM32器件，该器件具有丰富的外设，足够的存储空间，且成本较低。在处理单元中，通过两路通用接口（GPIO）控制电平转换的片选和1553B处理器的片选，可有效防止SPI接口数据的冲突。以上仅表达了本专利技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于SPI接口的智能数字调光控制系统，其特征在于，包含有，/n光环境采集功能模块，其用于采集其周围的光环境亮度并且输出与所述光环境亮度对应的光环境亮度模拟信号；/nA/D转换功能模块，其具有SPI输出接口，所述A/D转换功能模块用于接收来自所述光环境采集功能模块的所述光环境亮度模拟信号并且通过所述A/D转换功能模块的SPI输出接口输出与所述光环境亮度模拟信号对应的光环境亮度数字信号；/n处理单元，其具有SPI双向接口，所述处理单元的SPI双向接口用于接收来自所述A/D转换功能模块的所述光环境亮度数字信号并且根据所述处理单元内置的调光算法通过所述处理单元的SPI双向接口输出与所述光环境亮度数字信号对应的照明设备亮度调节信号；以及，/n1553B功能模块，其具有SPI输入接口，所述1553B功能模块的SPI输入接口用于接收来自所述处理单元的所述照明设备亮度调节信号并且向座舱内的照明设备输出所述照明设备亮度调节信号。/n

【技术特征摘要】
1.基于SPI接口的智能数字调光控制系统，其特征在于，包含有，
光环境采集功能模块，其用于采集其周围的光环境亮度并且输出与所述光环境亮度对应的光环境亮度模拟信号；
A/D转换功能模块，其具有SPI输出接口，所述A/D转换功能模块用于接收来自所述光环境采集功能模块的所述光环境亮度模拟信号并且通过所述A/D转换功能模块的SPI输出接口输出与所述光环境亮度模拟信号对应的光环境亮度数字信号；
处理单元，其具有SPI双向接口，所述处理单元的SPI双向接口用于接收来自所述A/D转换功能模块的所述光环境亮度数字信号并且根据所述处理单元内置的调光算法通过所述处理单元的SPI双向接口输出与所述光环境亮度数字信号对应的照明设备亮度调节信号；以及，
1553B功能模块，其具有SPI输入接口，所述1553B功能模块的SPI输入接口用于接收来自所述处理单元的所述照明设备亮度调节信号并且向座舱内的照明设备输出所述照明设备亮度调节信号。


2.根据权利要求1所述的基于SPI接口的智能数字调光控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：段敬琳，刘春红，
申请(专利权)人：上海航空电器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31