隨著節能成為越來越大的設計挑戰，微處理器（MPU）制造商正在通過獨特的產品或評估平臺幫助照明設計師加速其智能照明系統的開發。智能照明與無線網絡相結合被認為是物聯網（IoT）應用的最大機遇之一。智能或智能照明控制住宅和商業應用中的各種元素，包括占用，移動和日光量，這有助于確定何時打開/關閉燈以及設置調光水平。根據Reportlinker發布的報告，到2013年，照明市場預計將達到67億美元，2013年至2018年的復合年增長率（CAGR）估計為36％。

據報道，目前智能照明的最大應用是商業和工業建筑，因為照明消耗的能源消耗高達總能耗的40％。然而，該研究發現，住宅建筑具有最大的增長潛力，與其他應用相比，2013年至2108年的復合年增長率高達87.5％。引用的另一個很大的潛在應用是戶外照明，它可以與其他監測系統集成，如交通信號，能量計，停車場燈，交通傳感器和污染傳感器。

事實上，半導體制造商，如意法半導體（此后縮寫為ST），恩智浦和德州儀器（TI）使設計人員能夠更輕松地使用新的開發平臺和評估套件開發，評估和制作智能照明設計原型。例如，STMicroelectronics的Masterlux平臺STLUX385通過單個可編程芯片簡化了照明電源的設計和燈的數字控制，開辟了智能街道LED照明等新機遇。恩智浦提供完整的互聯網 - 支持GreenChip iCFL和GreenChip iSSL智能照明解決方案，支持IP連接，創建可通過智能手機，平板電腦和PC等IP設備輕松控制的先進照明系統。供應商的照明產品組合包括SMPS控制器，無線控制器和驅動器IC。此外，TI的LaunchPad產品提供整個生態系統，包括評估套件，插件模塊和軟件工具。

我們將了解這些開發平臺如何幫助工程師設計他們的下一個智能照明系統。大約一年前，意法半導體（ST）推出首款用于照明和電源應用的STLUX385可編程數字控制器。該設備旨在加快高級照明系統的開發，并提高LED，熒光和高強度放電（HID）照明系統的性能。 “數字控制照明是建筑和室外照明裝置節能的關鍵，”ST說。

STLUX385設備的獨特之處在于它集成了ST的STM8微處理器內核和六個專門設計的外圍設備，稱為狀態機，事件-Driven（SMED）電路，旨在簡化照明電源設計和燈的數字控制，從而縮短產品上市時間并降低總體成本。 “SMED是一種先進的硬件可配置狀態機，其中狀態提升由內部或外部事件自動觸發，這確保了比傳統中斷驅動的微處理器更快的響應，”ST表示。這可以控制傳遞給照明元件的功率SMED用于處理外部命令，例如打開/關閉燈或設置調光級別。它還可以處理來自傳感器的輸入，其中照明適應環境條件。這為智能LED路燈開辟了新的機會，例如，隨著日光衰退，燈光會變亮，反之亦然。

最新的STLUX385A包括6個反應時間為10 ns的SMED，4個內部產生的模擬比較器和外部參考，帶8通道序列發生器的模數轉換器（ADC），硬件數字可尋址照明接口（DALI），內置存儲器，包括32 KB程序閃存，串行和I2C通信通道，以及集成低功耗STM8微控制器。該設備兼容有線或無線通信應用，并支持智能電網連接。 DALI是用于遠程控制照明系統的全球行業標準。

STLUX開發環境（圖1）提供了設計人員開始使用STLUX385A進行設計所需的一切，STLUX385A是該系列照明控制器系列中的第一個。獨特的數字控制技術。該平臺提供演示板，圖形配置器，軟件庫和編譯器。

圖1：STMicroelectronics的STLUX開發環境平臺提供演示板，圖形配置器，軟件庫，和編譯器開始使用STLUX385A照明控制器進行設計。 （由STMicroelectronics提供）

通過STLUX開發環境，STLUX385A可通過串行線和控制臺進行控制。據該公司稱，圖形SMED配置器可以簡化設計，“在滿負荷時實現最高效率，在怠速條件下能耗最低”。它還提供高質量調光和高電流控制精度的設計。

設計人員可以使用STLUX385評估板，使用STLUX385A器件和SMED功能。例如，GUI為目標應用程序生成SMED配置，外部引腳用于插入SMED事件并捕獲SMED控制的PWM時鐘。應用電路也可以直接從產品評估板驅動。該板還提供專用的UART TTL-to-USB電纜，可與STLUX385A進行通信，串行接口可通過藍牙，Wi-Fi或電力線調制解調器擴展STLUX通信功能。 STEVAL-ILL068V1板可以使用外部電源，USB TTL電纜或SWIM接口供電。

恩智浦GreenChip智能照明解決方案旨在實現新型照明控制和管理能耗，結合無線IP緊湊型解決方案中的連接性，節能照明和低待機功率。 GreenChip智能照明解決方案提供完整的照明產品組合，包括高效電源轉換器，CFL，LED和TL驅動器以及IEEE802.15.4兼容的單芯片收發器和微控制器。

GreenChip解決方案支持兩種主要照明軟件堆棧，包括ZigBee LightLink（住宅應用標準）和JenNet-IP，這是一種針對住宅和工業應用的低功耗IEEE 802.15.4網絡的6LoWPAN標準。 JenNet-IP軟件堆棧允許每個燈具有自己的IP地址，用于可由支持IP的設備（如智能手機，平板電腦和PC）控制的高級照明系統。該網絡軟件為GreenChip iSSL和GreenChip iCFL模塊提供超低功耗無線連接。

GreenChip智能照明解決方案（圖2）由高性能芯片組組成，具有非常高效和可調光的智能燈驅動器，如UBA2027，SSL21081和SSL21083。它還包括TEA1721，這是一款超低功耗待機電源控制器，空載功能僅為10 mW。

圖2：恩智浦GreenChip智能照明解決方案提供互聯網啟用，節能的照明網絡，支持JenNet-IP網絡。該平臺還支持ZigBee SE和ZigBee Light Link網絡。 （恩智浦半導體提供）

恩智浦還提供支持RF4CE或IEEE802.15.4的JN5161無線微控制器，用于遠程控制或無線傳感器應用。該器件采用增強型32位RISC處理器，具有64 kB嵌入式閃存，8 kB RAM和4 kB EEPROM存儲器，符合2.4 GHz IEEE802.15.4標準的收發器以及支持各種應用的模擬和數字外設組合。

JN5161無線微控制器可用于各種應用，包括照明和家庭自動化，智能能源和能量收集。該設備支持JenNet-IP，ZigBee SE和ZigBee Light Link網絡。

為了評估LED照明應用中的數字控制，設計人員可能需要查看TI的LaunchPad評估套件（圖3）。 LaunchPad微控制器評估套件是另一種加速LED照明設計的方法。該生態系統提供了一系列LaunchPad評估套件，設計人員可以將其與BoosterPack插件模塊相匹配。生態系統還提供了幾種軟件工具。

圖3：TI的C2000 LaunchPad與LED BoosterPack相結合，可幫助設計人員快速掌握LED照明應用的實時數字控制技術。 （由德州儀器公司提供）

對于LED照明，設計人員可以將C2000 LaunchXL-F28027評估套件與BoostXL-C2KLED增壓器模塊配對。 C2000 Piccolo LaunchPad可幫助設計人員在C2000 Piccolo微控制器上進行實時控制編程。它基于Piccolo TMS320F28027，具有64 KB板載閃存，8個PWM通道，eCAP，12位ADC，I2C，SPI和UART等功能。 C2000 LED BoosterPack旨在幫助設計人員了解實時數字控制技術和LED照明。它演示了控制三個升壓轉換器來驅動三個LED串。接口選項包括使用MSP430和MSP430 Cap Touch BoosterPack的電容式觸摸控制以及PC GUI應用程序。