LED路灯节能设计及实现研讨

LED 路灯节能设计及实现研讨 摘要：随着城市的进展，城市道路照明至关重要，但如何节能和易于控制成为路灯控制的核心问题。为提高 LED 路灯系统的能源利用率，并实现智能控制，设计和实现了以 AT89S51 单片机为控制核心的智能 LED 路灯模拟控制系统。 关键词：LED 智能控制恒流源检测 1 系统整体设计 1.1 整体设计方框图系统整体设计方框图如图 1 所示。该本文以 51 单片机作为中心模块、电源供电模块、监测环境模块、恒流源驱动模块、参数设定与显示模块等 5 大模块构成。 1.2 电源供电模块采纳三端稳压集成电路。采纳变压器降压后经桥式整流滤波，再经三端稳压器得到直流电源。 1.3LED 监测环境模块 1.3.1 环境明暗变化传感器环境明暗变化传感器主要检测光线的强度是否应该开关路灯，系统采纳光敏二极管和运放比较器作为测光及故障检测的传感器。光敏检测传感器电路如图 2 所示，当白天光线射入光敏二极管的玻璃窗口时，PN 结的载流子被激发，产生电子-空穴，即光电载流子。在电场的作用下，光电载流子参加导电，形成比暗电流大得多的反向电流，称为光电流。此时+5V 电压流过光敏二极管，输入端电压降低至反相器 74HC04 的门槛电压时，反相器发生翻转，单片机 P2.1 端口读入高电平，单片机控制关闭LED 路灯。当弱光或无光照时(晚上)，由于光敏二极管的暗电阻很大，反向器的输入端电压比较高，使其输出为低电平，单片机控制开启 LED 路灯。 1.3.2 交通状况检测传感器采纳红外传感器自动调节路灯的亮灭状态，即车辆到达红外传感器接收范围内时 LED 路灯亮，超出范围后 LED 路灯灭，整条系统控制线路都是如此，从而提高能源利用率并节约电能。 1.3.3 声光报警声光报警装置是蜂鸣器和发光二极管发出声光报警的基本装置。当系统某支路中 LED 路灯不亮，此时推断为路灯出现故障，系统中采纳以光敏传感器检测的方法来检测 LED 路灯是否点亮或者灭，从而判别是否有故障。当有故障时，单片机驱动蜂鸣器报警同时使对应的二极管发光，通过 LED 数码管显示当前故障路灯的地址编号，以便及时做出调整。 1.4 恒功率驱动的 LED 电路第一为避开驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性；第二要获得预期的亮度要求，并保证各个LED 亮度、色度的一致性。对此采纳 LED 恒流源驱动模块，保证其节能运行。 本文选择性价比高、性能改进的恒流驱动 LED 照明。由于LED 的发光稳定度和效率与它的温度、不间断...