基于单片机的太阳能LED路灯节能控制

程晖，闫坡

（大连海洋大学应用技术学院，辽宁大连，116300）

基于单片机的太阳能LED路灯节能控制

程晖，闫坡

（大连海洋大学应用技术学院，辽宁大连，116300）

要想做到有效的减排效果，就必须对LED路灯进行全方面的推广，这对环境的改造有着极其重要的意义。对LED光源的特性分析是我们要做的基础之一，并且在这个基础上设计出一种单片机控制的智能路灯驱动系统，详细介绍其工作的过程。在研究LED路灯的控制方法时，必须充分考虑到一些外在因素，比如：外部光照以及工作温度等等。做到以上这几点，就可以充分发挥出LED照明系统的优势与效果。

LED路灯；节能；减排效果；节能灯具

0 引言

相比以前的传统光源，白光发光二极管具备了很多优点，它比传统光源环保节能，而且使用寿命相对来说也比较长，不得不说，这是一种高效且实用的电光转换光源，同时，国家也已经将其列为重要的减排措施方法，当然，不同的LED需要的工作环境也是不一样的，工作电压、驱动电流的不同都会使工作结果产生不同的变化。其次，光通量降低会因为工作时间增多，周围环境等因素受到影响。我们现有的LED路灯驱动技术还不是十分完善，主要的作用就是用来阻容或者降压，但是当周围的环境产生变化时，稳流驱动就会受到影响，LED的参数也会随之受到影响，从而无法做出正确的调整。随着现今社会的飞速发展，我们的需求渐渐提高，传统LED驱动策略的弊端就显现无疑。所以，我们要设计出一种拥有自适应功能的智能驱动电路，为LED的照明提供更好更稳定的工作环境。

1 研究背景和意义

节能照明发展的速度飞快，中国的发电总量已经远超日本等国家，成为仅次于美国的第二大国。我国每年需要消耗巨大的资源，如何做到有效的资源节能，这就是我们现在必须考虑的问题之一。一直到2015年，我国半导体固体照明的节约量大概为900亿千瓦时，比三峡大坝全年的发电量还要多。

我国始终都在提倡环保节约这一理念，只有提高节能保护力度，开发出合理的资源重用方案，社会才能保持和谐稳定的发展。就在2004年，国家和乡村建设部都发表了这方面的文件，并且用文件的方式要求城市道路照明系统中实现100%的道路路灯安装工程，中小型城市也要完成95%的道路路灯安装，大型城市要完成的亮灯率为97%，大力倡导节能减排的概念，推进社会的发展。节能、环保是照明系统的主要发展方向，道路照明在城市发展以及社会进步中起着极为重要的作用，

2 安卓系统优势

安卓系统的优势在于其独有的开放性，和其他智能手机操作系统不同，在开放性能上面来讲，安卓系统更为优秀，这也成为很多公司选择它的原因之一。另外，安卓系统的硬件选择性也很大，移动厂商会根据自身企业的需求推出各种各样极具特色的产品，但是这些产品并不具备硬件选择的多样性。

3 无线网络研究现状

无线网络的第一次飞速发展是在20世纪90年代。无线传感网络的研究吸引了各个领域的专家，这也是其发展迅速的重要原因之一。一般来说，在无线网络当中，我们通常使用的通信技术就是物理层通信，这其中包含了多种无线通信技术，其中最为主要的就是GPRS、WiMax、3G以及4G通信技术。

不仅仅是美国热衷于无线网络的研究，很多欧洲国家以及日本都对这项研究做出了高度的重视。2002年开始，欧洲还为此展开了时限为三年的主题探究，一直到2004年，日本为此成立了调研会，很多大学也加入其中。

4 LED驱动特性

白炽灯或者汞灯和LED灯具不同的地方就是，两者之间的驱动性有着明显的差别，LED属于半导体冷光光源。

4.1 电流一光通量特性

LED在照明过程中最为重要的指标就是其电流通量，输出光通量的大小决定着电流产生的大小，不同厂家生产的LED灯具会产生不同的光通量，经过测试对比，我们发现其光通量分别是4,3.54,3,2.5，有着极大的差异。我们保持电流不变的同时，工作量的增加或者其他外在因素的产生，都会使光通量降低。

4.2 温度一光谱特性

LED的光源显色和色温是判断光谱特性的重要依据，我们可以通过实验得出结论，在电流不变的情况下，温度越高，LED光源发出的波长就会产生不一样的结果，此外，在电流不变的情况下，温度的升高也会导致光通量的降低。

5 LED智能驱动系统设计

LED智能驱动系统原理

通过分析LED驱动的特性，我们可以发现，在电流不变的情况下，工作时间的增长会导致光通量的降低，工作电压的多少、驱动电流是否相同都是要根据不同的LED决定的，另外，温度不同也会导致光通量的数值产生变化，一般的LED照明系统必须保证其输出环境以及相对稳定的温度。不同的LED阵列会提供出不一样的结果，我们要根据其产生的结果，选择适当的工作电压以及驱动电流，以此来达到最佳的工作状态。

6 4G系统人为节能控制方法

现今，人们的物质需求随着社会的进步变得越来越高，4g系统相比普通家居来说有着更为优越的功能，它可以改变系统原有的静止结构，将系统转变为更具智能性的工具，使其可以人为的控制LED灯的通断、亮度。

虽然智能家居系统属于子系统，但它却可以单独的进行使用，不同场合的智能照明系统起着不同的作用，它既可以解决节能问题，同时又能提高人们的生活质量。一些特殊情况下，我们需要安装很多不同的灯具以此来满足特定场合的需求，但是安装智能照明系统就能轻轻松松解决这种问题，我们可以通过操作遥控器来改变常用的调光方法。

7 结语

本文探讨了如何合理的使用LED路灯，节能驱动系统可以充分利用一些外部因素，并且对其作出正确的应对方法，同时介绍了应用平台开发的好处以及如何根据功能需求进行框架设计，简单的向我们介绍了系统的运行过程、实现方法。系统资源的占用测试和通信时延测试是最主要的一部分，为了能够获得更好的测试结果，我们还需在原有的实验上进行改进，以此来获得更大的进步。

[1]朱伯明,褚才良,陈海军,陈亮,杨润光,杨凯. 基于风光互补型的智能式LED太阳能路灯系统设计[J]. 数字技术与应用,2015,04:143-144.

[2]刘帅,王洁瑜,尹志强,张旋. 太阳能LED路灯驱动器设计[J].电子技术与软件工程,2014,02:152-153.

[3]简智敏. 太阳能路灯控制策略的优化探讨[J]. 陕西理工学院学报(自然科学版),2016,06:34-40.

Energy saving control of solar LED street lamp based on MCU

Cheng Hui,Yan Po
(Applied Technology College of Dalian Ocean Univercity, Dalian Liaoning,116300)

in order to achieve effective emission reduction effect, it is necessary to promote the full range of LED street lamp, which is of great significance to the transformation of the environment. The analysis of the characteristics of the LED light source is one of the foundation that we want to do, and on the basis of this, it designs a kind of intelligent street lamp control system which is controlled by single chip microcomputer. In the study of LED street lamp control method, we must take full account of some external factors, such as: external lighting and working temperature, etc.. Do these points, we can give full play to the advantages and effects of LED lighting system.

LED street lamp; energy saving; emission reduction effect; energy-saving lamps