基于單片機(jī)的太陽能LED路燈節(jié)能控制

程暉，閆坡

（大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，遼寧大連，116300）

基于單片機(jī)的太陽能LED路燈節(jié)能控制

程暉，閆坡

（大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(jìn)行全方面的推廣，這對環(huán)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(chǔ)之一，并且在這個基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種單片機(jī)控制的智能路燈驅(qū)動系統(tǒng)，詳細(xì)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(diǎn)，就可以充分發(fā)揮出LED照明系統(tǒng)的優(yōu)勢與效果。

LED路燈；節(jié)能；減排效果；節(jié)能燈具

0 引言

相比以前的傳統(tǒng)光源，白光發(fā)光二極管具備了很多優(yōu)點(diǎn)，它比傳統(tǒng)光源環(huán)保節(jié)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(shí)用的電光轉(zhuǎn)換光源，同時，國家也已經(jīng)將其列為重要的減排措施方法，當(dāng)然，不同的LED需要的工作環(huán)境也是不一樣的，工作電壓、驅(qū)動電流的不同都會使工作結(jié)果產(chǎn)生不同的變化。其次，光通量降低會因?yàn)楣ぷ鲿r間增多，周圍環(huán)境等因素受到影響。我們現(xiàn)有的LED路燈驅(qū)動技術(shù)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(dāng)周圍的環(huán)境產(chǎn)生變化時，穩(wěn)流驅(qū)動就會受到影響，LED的參數(shù)也會隨之受到影響，從而無法做出正確的調(diào)整。隨著現(xiàn)今社會的飛速發(fā)展，我們的需求漸漸提高，傳統(tǒng)LED驅(qū)動策略的弊端就顯現(xiàn)無疑。所以，我們要設(shè)計(jì)出一種擁有自適應(yīng)功能的智能驅(qū)動電路，為LED的照明提供更好更穩(wěn)定的工作環(huán)境。

1 研究背景和意義

節(jié)能照明發(fā)展的速度飛快，中國的發(fā)電總量已經(jīng)遠(yuǎn)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(jié)能，這就是我們現(xiàn)在必須考慮的問題之一。一直到2015年，我國半導(dǎo)體固體照明的節(jié)約量大概為900億千瓦時，比三峽大壩全年的發(fā)電量還要多。

我國始終都在提倡環(huán)保節(jié)約這一理念，只有提高節(jié)能保護(hù)力度，開發(fā)出合理的資源重用方案，社會才能保持和諧穩(wěn)定的發(fā)展。就在2004年，國家和鄉(xiāng)村建設(shè)部都發(fā)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(tǒng)中實(shí)現(xiàn)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(dǎo)節(jié)能減排的概念，推進(jìn)社會的發(fā)展。節(jié)能、環(huán)保是照明系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，道路照明在城市發(fā)展以及社會進(jìn)步中起著極為重要的作用，

2 安卓系統(tǒng)優(yōu)勢

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

3 無線網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀

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

不僅僅是美國熱衷于無線網(wǎng)絡(luò)的研究，很多歐洲國家以及日本都對這項(xiàng)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(diào)研會，很多大學(xué)也加入其中。

4 LED驅(qū)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(qū)動性有著明顯的差別，LED屬于半導(dǎo)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(biāo)就是其電流通量，輸出光通量的大小決定著電流產(chǎn)生的大小，不同廠家生產(chǎn)的LED燈具會產(chǎn)生不同的光通量，經(jīng)過測試對比，我們發(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(jù)，我們可以通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，在電流不變的情況下，溫度越高，LED光源發(fā)出的波長就會產(chǎn)生不一樣的結(jié)果，此外，在電流不變的情況下，溫度的升高也會導(dǎo)致光通量的降低。

5 LED智能驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)

LED智能驅(qū)動系統(tǒng)原理

通過分析LED驅(qū)動的特性，我們可以發(fā)現(xiàn)，在電流不變的情況下，工作時間的增長會導(dǎo)致光通量的降低，工作電壓的多少、驅(qū)動電流是否相同都是要根據(jù)不同的LED決定的，另外，溫度不同也會導(dǎo)致光通量的數(shù)值產(chǎn)生變化，一般的LED照明系統(tǒng)必須保證其輸出環(huán)境以及相對穩(wěn)定的溫度。不同的LED陣列會提供出不一樣的結(jié)果，我們要根據(jù)其產(chǎn)生的結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妷阂约膀?qū)動電流，以此來達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。

6 4G系統(tǒng)人為節(jié)能控制方法

現(xiàn)今，人們的物質(zhì)需求隨著社會的進(jìn)步變得越來越高，4g系統(tǒng)相比普通家居來說有著更為優(yōu)越的功能，它可以改變系統(tǒng)原有的靜止結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咧悄苄缘墓ぞ?，使其可以人為的控制LED燈的通斷、亮度。

雖然智能家居系統(tǒng)屬于子系統(tǒng)，但它卻可以單獨(dú)的進(jìn)行使用，不同場合的智能照明系統(tǒng)起著不同的作用，它既可以解決節(jié)能問題，同時又能提高人們的生活質(zhì)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(tǒng)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(diào)光方法。

7 結(jié)語

本文探討了如何合理的使用LED路燈，節(jié)能驅(qū)動系統(tǒng)可以充分利用一些外部因素，并且對其作出正確的應(yīng)對方法，同時介紹了應(yīng)用平臺開發(fā)的好處以及如何根據(jù)功能需求進(jìn)行框架設(shè)計(jì)，簡單的向我們介紹了系統(tǒng)的運(yùn)行過程、實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)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(jié)果，我們還需在原有的實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行改進(jìn)，以此來獲得更大的進(jìn)步。

[1]朱伯明,褚才良,陳海軍,陳亮,楊潤光,楊凱. 基于風(fēng)光互補(bǔ)型的智能式LED太陽能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015,04:143-144.

[2]劉帥,王潔瑜,尹志強(qiáng),張旋. 太陽能LED路燈驅(qū)動器設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,02:152-153.

[3]簡智敏. 太陽能路燈控制策略的優(yōu)化探討[J]. 陜西理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)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