電腦連接介面與控制方法

根據通訊方式分為有線式及無線式 2 種型態。a.有線式: Master 為電腦，通訊方 式利用 RS232。b.無線式:通訊方式利用 WIFI，其中 Master 可分別為:電腦及智慧型 行動裝置。

3.3.1 有線式 PC base 架構(本論文研究範圍)

系統可分 Master 與 Slave 兩個部份，並利用 RS232 作為通訊介面。預設最多可 並 255 組 Electronic control gear, ECG。Master 端為 PC 電腦，並利用 Microsoft Visual C#撰寫人機介面軟體。ECG 利用盛群半導體的 HT66FU30 IC [23-25]做為控制核心。

選用 HT66FU30 IC 的原因，系統使用 RS232 做為主要通訊，因此需要 UART 介 面。Holtek IC 中具有型號有“U”之 MCU，皆具備通用異步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter, UART)介面 HT66FU30 具有 EEPROM，可儲存各 個 Slave 的調光資料。

Fig. 3. 5 有線式 PC base 架構示意圖

3.3.2 無線式 PC base 架構

延伸有線式 PC 架構，在 Master 與 Slave 之間加入 Station 接收並轉換無線訊號。

Master 端與 Station 端各有一個 wifi 模組，該模組同樣利用 UART 介面驅動。

Fig. 3. 6 無線式 PC base 架構示意圖 3.3.3 智慧型行動裝置架構

目前定義 Master 為各種 Android 系統的智慧型行動裝置。Master 端的人機介 面利用 Eclipse + Android ADB 撰寫 JAVA code。Master 與 Slave 之間依然存在 Station 接收並轉換無線訊號。目前考量無線傳輸的資料量小，故 Station 的 MCU 依然採用 8 Bit MCU。

Fig. 3. 7 智慧型行動裝置架構示意圖

圖控軟體是使用 Microsoft Visual C#作為驅動軟體。傳輸介面則使用 UART 通訊 協定，透過兩隻 IO PIN 腳與 MAX232 IC 轉換為 RS232 信號。其中，兩通道 PWM 作為紅與藍色 LED 調光控制信號使用。而 UART 介面，未來也可直接作為驅動 WIFI 模組的通訊介面。電腦連接介面轉換控制電路方塊圖，如 Fig. 3. 8 所示。

Fig. 3. 8 電腦連接介面轉換控制電路方塊圖

電腦連接介面轉換控制電路是使用一個 8-bit 指撥開關，作為設定 LED 模組的 編號用。意即可設定該 LED 模組由 0~255 組的編碼。若考慮到 LED 模組開發初期，

則可考慮將指撥開關的 bit 數減少。若不想使用指撥開關，則可以使用一 IO Pin 配 合程式作輸入使用。程式設計讀取 IO 值為 0 時，表示為 Module Number Setting Mode，此時用 RS232 與 LED 電氣控制盒(Electronic control gear, ECG)溝通，作 LED 燈具編號設定使用，並將設定編號儲存於 MCU 的 EEPROM；而當該 IO 值為 1 時，

則允許 PWM 輸出及接受調光控制。這兩種分別有其優缺點，使用指撥開關的優點 是燈具出產時，可直接設定該燈具的所屬編號，缺點則為多一個零件成本；若不使 用指撥開關除了節省一個零件外，仍需額外透過系統功能連線，進行設定，程序較 複雜。

MAX232[26]電腦連接介面轉換電路，如 Fig. 3.9 所示。包含 DB9 連接控制及 LED 調光信號傳輸控制功能。DB9 連接控制是使用 MAX232 IC 作為電腦圖控操作 連接之用，而 LED 調光信號傳輸則使用盛群 HT66FU30 IC 來實現。

Fig. 3. 9 MAX232 電腦連接介面轉換電路圖

LED 數位調光控制電路，如 Fig. 3.10 所示。電路中使用光耦合器作為電腦與 LED 驅動電路隔離用。使用 HT66FU30 IC 用於連接 MAX232 來自電腦圖控調光信 號指令，作為紅藍光 LED 數位調光之用途；並使用 LM358 運算放大器作為 LED 定 電流控制電路。以 MCU 為中心發展的系統架構，其中以功能分類分別為：

a. PWM 輸出腳 PIN 位置

Pin1 →PA0: PWM 輸出 (藍燈控制訊號) Pin24→PA1: PWM 輸出 (紅燈控制訊號)

b. RS232 收/發訊號，此兩通道訊號將與 Fig. 3.9 之 MAX232 電路圖相連接 Pin16→RX: RS232 接收訊號

Pin15→TX: RS232 傳送訊號

c. ECG 選號 8-bit 選號介面，共 8-bit，MCU 設定輸入狀態為 pull-high Pin8→PB0: 第 0 bit; Pin6→PB1: 第 1 bit; Pin5 →PB2: 第 2 bit Pin4→PB3: 第 3 bit; Pin3→PB4: 第 4 bit; Pin17→PB5: 第 5 bit Pin19→PA6: 第 6 bit; Pin18→PA7: 第 7 bit。

Fig. 3. 10 LED 數位調光控制電路圖