基于單片機的太陽能LED路燈節能控制

程暉，閆坡

（大連海洋大學應用技術學院，遼寧大連，116300）

基于單片機的太陽能LED路燈節能控制

程暉，閆坡

（大連海洋大學應用技術學院，遼寧大連，116300）

要想做到有效的減排效果，就必須對LED路燈進行全方面的推廣，這對環境的改造有著極其重要的意義。對LED光源的特性分析是我們要做的基礎之一，并且在這個基礎上設計出一種單片機控制的智能路燈驅動系統，詳細介紹其工作的過程。在研究LED路燈的控制方法時，必須充分考慮到一些外在因素，比如：外部光照以及工作溫度等等。做到以上這幾點，就可以充分發揮出LED照明系統的優勢與效果。

LED路燈；節能；減排效果；節能燈具

0 引言

相比以前的傳統光源，白光發光二極管具備了很多優點，它比傳統光源環保節能，而且使用壽命相對來說也比較長，不得不說，這是一種高效且實用的電光轉換光源，同時，國家也已經將其列為重要的減排措施方法，當然，不同的LED需要的工作環境也是不一樣的，工作電壓、驅動電流的不同都會使工作結果產生不同的變化。其次，光通量降低會因為工作時間增多，周圍環境等因素受到影響。我們現有的LED路燈驅動技術還不是十分完善，主要的作用就是用來阻容或者降壓，但是當周圍的環境產生變化時，穩流驅動就會受到影響，LED的參數也會隨之受到影響，從而無法做出正確的調整。隨著現今社會的飛速發展，我們的需求漸漸提高，傳統LED驅動策略的弊端就顯現無疑。所以，我們要設計出一種擁有自適應功能的智能驅動電路，為LED的照明提供更好更穩定的工作環境。

1 研究背景和意義

節能照明發展的速度飛快，中國的發電總量已經遠超日本等國家，成為僅次于美國的第二大國。我國每年需要消耗巨大的資源，如何做到有效的資源節能，這就是我們現在必須考慮的問題之一。一直到2015年，我國半導體固體照明的節約量大概為900億千瓦時，比三峽大壩全年的發電量還要多。

我國始終都在提倡環保節約這一理念，只有提高節能保護力度，開發出合理的資源重用方案，社會才能保持和諧穩定的發展。就在2004年，國家和鄉村建設部都發表了這方面的文件，并且用文件的方式要求城市道路照明系統中實現100%的道路路燈安裝工程，中小型城市也要完成95%的道路路燈安裝，大型城市要完成的亮燈率為97%，大力倡導節能減排的概念，推進社會的發展。節能、環保是照明系統的主要發展方向，道路照明在城市發展以及社會進步中起著極為重要的作用，

2 安卓系統優勢

安卓系統的優勢在于其獨有的開放性，和其他智能手機操作系統不同，在開放性能上面來講，安卓系統更為優秀，這也成為很多公司選擇它的原因之一。另外，安卓系統的硬件選擇性也很大，移動廠商會根據自身企業的需求推出各種各樣極具特色的產品，但是這些產品并不具備硬件選擇的多樣性。

3 無線網絡研究現狀

無線網絡的第一次飛速發展是在20世紀90年代。無線傳感網絡的研究吸引了各個領域的專家，這也是其發展迅速的重要原因之一。一般來說，在無線網絡當中，我們通常使用的通信技術就是物理層通信，這其中包含了多種無線通信技術，其中最為主要的就是GPRS、WiMax、3G以及4G通信技術。

不僅僅是美國熱衷于無線網絡的研究，很多歐洲國家以及日本都對這項研究做出了高度的重視。2002年開始，歐洲還為此展開了時限為三年的主題探究，一直到2004年，日本為此成立了調研會，很多大學也加入其中。

4 LED驅動特性

白熾燈或者汞燈和LED燈具不同的地方就是，兩者之間的驅動性有著明顯的差別，LED屬于半導體冷光光源。

4.1 電流一光通量特性

LED在照明過程中最為重要的指標就是其電流通量，輸出光通量的大小決定著電流產生的大小，不同廠家生產的LED燈具會產生不同的光通量，經過測試對比，我們發現其光通量分別是4,3.54,3,2.5，有著極大的差異。我們保持電流不變的同時，工作量的增加或者其他外在因素的產生，都會使光通量降低。

4.2 溫度一光譜特性

LED的光源顯色和色溫是判斷光譜特性的重要依據，我們可以通過實驗得出結論，在電流不變的情況下，溫度越高，LED光源發出的波長就會產生不一樣的結果，此外，在電流不變的情況下，溫度的升高也會導致光通量的降低。

5 LED智能驅動系統設計

LED智能驅動系統原理

通過分析LED驅動的特性，我們可以發現，在電流不變的情況下，工作時間的增長會導致光通量的降低，工作電壓的多少、驅動電流是否相同都是要根據不同的LED決定的，另外，溫度不同也會導致光通量的數值產生變化，一般的LED照明系統必須保證其輸出環境以及相對穩定的溫度。不同的LED陣列會提供出不一樣的結果，我們要根據其產生的結果，選擇適當的工作電壓以及驅動電流，以此來達到最佳的工作狀態。

6 4G系統人為節能控制方法

現今，人們的物質需求隨著社會的進步變得越來越高，4g系統相比普通家居來說有著更為優越的功能，它可以改變系統原有的靜止結構，將系統轉變為更具智能性的工具，使其可以人為的控制LED燈的通斷、亮度。

雖然智能家居系統屬于子系統，但它卻可以單獨的進行使用，不同場合的智能照明系統起著不同的作用，它既可以解決節能問題，同時又能提高人們的生活質量。一些特殊情況下，我們需要安裝很多不同的燈具以此來滿足特定場合的需求，但是安裝智能照明系統就能輕輕松松解決這種問題，我們可以通過操作遙控器來改變常用的調光方法。

7 結語

本文探討了如何合理的使用LED路燈，節能驅動系統可以充分利用一些外部因素，并且對其作出正確的應對方法，同時介紹了應用平臺開發的好處以及如何根據功能需求進行框架設計，簡單的向我們介紹了系統的運行過程、實現方法。系統資源的占用測試和通信時延測試是最主要的一部分，為了能夠獲得更好的測試結果，我們還需在原有的實驗上進行改進，以此來獲得更大的進步。

[1]朱伯明,褚才良,陳海軍,陳亮,楊潤光,楊凱. 基于風光互補型的智能式LED太陽能路燈系統設計[J]. 數字技術與應用,2015,04:143-144.

[2]劉帥,王潔瑜,尹志強,張旋. 太陽能LED路燈驅動器設計[J].電子技術與軟件工程,2014,02:152-153.

[3]簡智敏. 太陽能路燈控制策略的優化探討[J]. 陜西理工學院學報(自然科學版),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