工程师技术分享：光电互补LED路灯控制器设计
毕业设计--LED路灯智能控制器的设计
本科毕业设计（论文）资料2014届本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文摘要LED具有很大的优势，例如：寿命非常的长，使用环保又节省能源。
我国的现状是，人口密集，资源使用率低，人均能源不足，所以从长远发展来看，我们国家必须发展LED路灯照明。
一般意义上的电源开关电路在输入交流电压经整流之后要经过电解电容滤波，之后提供给有智能控制功能的单片机。
而LED的亮度取决于通过本身的电流的大小，电流大小的控制又要通过控制PWM波的占空比来实现。
对于以上这些问题，，本文设计了一款高效新型LED路灯智能控制器，满足了客户群体和国家技术指标的需求。
本文的主要设计要求如下：1.设计一种带PFC功能的反激式LED路灯恒流驱动电路，取代由PFC升压变换器和DC/DC变换器构成的二级电路，这样简化了电路结构、提高了LED的使用效率2.设计一个LED故障检测电路，只要有城市路灯的一个LED灯坏掉，那时电路可以在一百五十毫秒内检测出这个故障，并且将电路的输出电流降到LED路灯安全允许程度，以保证其它LED灯工作在安全电流范围之内，保证LED路灯正常运行。
3.设计一个LED亮度检测电路和温度检测电路，当单片机温度很高时可以将电流降到安全允许范围，同时可以同步检测LED的周围环境的亮度并且依据环境亮度智能调节LED路灯的发光亮度，这样即可以节省了我国的能源，解决资源匮乏问题，又可以延长路灯的使用寿命，节省人力物力的费用。
关键词：LED路灯，温度检测，亮度检测，开关控制，恒流控制ABSTRACTLED has a great advantage .For example, long service life, more environmentally friendly and energy-saving.The current situation of our country, large population, shortage of resources, energy waste is serious. So from the point of long-term development, our country need to development LED lightingThe pulse high harmonic component, resulting in serious waste of power and power factor is low, but as a harmonic current source may interfere with the grid voltage, the propagation along the wire and into the surrounding radiation, electromagnetic interference. The brightness of the LED depends on the size of the current through itself. For these problems, this paper designed a high efficiency new type LED street lamp intelligent controller, can meet the design requirements. In this paper, the main design requirement is as follows:For these problems, this paper designed a high efficiency new type LED street lamp intelligent controller, can meet the design requirements.In this paper, the main design requirement is as follows:1. The design of a flyback type LED street lamp with PFC function constant current driver circuit, replace the boost PFC converter and DC/DC converter in the composition of the secondary circuit, which simplifies the circuit structure, improve the use efficiency of LED2. An LED fault detection circuit design, as long as there is any LED lights to fail, then the circuit can be detected in one hundred and fifty milliseconds and to allow output current levels, ensure the safety of other LED lights work in the current scope, ensure the normal operation of the LED street lamp, prolong its service life.3. Design an LED brightness detection circuit and temperature detection circuit, when the temperature of the chip is very high to allow current range, at the same time can be a basis of synchronous detection LED brightness and brightness automatically adjust the output brightness of LED lights, which can save energy, and can extend the service life and save money.Keywords: LED street lamp, the temperature detection, brightness detection, switch control, constant current control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章LED路灯概述 (4)1.1 LED路灯的发展前景 (4)1.2 LED驱动电源特点及介绍 (4)1.3 单片机 (5)第2章LED驱动电源原理 (7)2.1 电源控制技术的发展方向 (7)2.2开关电源的分类 (7)2.3调制式（PWM）开关电源的原理 (8)2.4 PFC控制芯片L6562 (10)2.5 反馈环路设计原理 (11)第3章硬件电路的设计 (13)3.1系统总方案的设计 (13)3.2 EMI抑制电路和浪涌保护的设计 (14)3.3 温度检测电路的设计 (15)3.4亮度检测电路 (15)3.5万年历芯片和外围电路 (16)3.6 LED故障检测电路 (16)3.7 电流控制电路 (17)第4章软件设计 (19)4.1 系统软件设计 (19)4.2 亮度检测软件设计 (20)4.3温度控制软件设计 (21)4.4故障检测软件设计 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章 LED路灯概述1.1 LED路灯的发展前景LED是一个非常实用的新产品，现在是科学家聚焦的一个热点。
LED路灯控制系统的设计与实现
LED路灯控制系统的设计与实现随着社会的不断进步，照明科技也得到了很大的发展，LED路灯由于其能耗低、亮度高、寿命长等优点逐渐被广泛应用于城市道路的照明中。
在LED路灯的应用场景中，控制系统的设计变得至关重要，因为它不仅可以提高LED路灯的使用效率，还可以减少能源的浪费，降低了使用成本，并延长灯具服务寿命。
本文将主要探讨LED路灯控制系统的设计与实现。
一、LED路灯控制系统的设计要求1、远程控制路灯的分布较广，且可能出现在难以触及的地方，需要一种具有远程控制功能的控制系统，以方便使用和维护。
2、夜灯控制LED路灯必须在夜间自动开启，并在早上自动关闭。
同时，在特定的时刻，比如拥有上百万人口的城市里，也需要在晚上增加路灯亮度。
3、环境感应随着环境的改变，LED路灯的亮度需要自动调整，如清晨需要逐渐变亮，在光线较暗的天气下需要提高亮度，对于环境变化需要进行自动感应。
4、回路故障检测路灯控制系统需要将路灯状态反馈给操作者，一旦路灯出现故障，操作者可以在最短时间内将它修复。
二、LED路灯控制系统的实现1、主控芯片选择主控芯片选用单片机控制，它可以在一定范围内自动控制路灯的开关，具有省电，有保护等功能。
同时，还可以与各种传感器进行连接，实现环境感知功能，实现自动控制。
2、高亮度LED灯珠在LED路灯控制系统中，灯珠的选择非常重要。
我们需要选择高亮度的LED灯珠，以较低的能量消耗实现高光照度，并配备多种电气保护装置，确保LED路灯能够持久使用。
3、建设通信网络远程控制是LED路灯控制系统中的重要环节。
我们需要建立合理的通信网络，选择稳定、安全的通信渠道，并使用合适的协议，以确保远程控制的可行性和稳定性。
4、电池和太阳能板如何保证LED路灯的使用时间是日常管理者关注的问题，需要安装特定的电池和太阳能板实现照明能源的供应并且可以在断电之后不中断供电运行。
三、LED路灯控制系统的运行机制1、路灯开关控制LED路灯系统通过终端设备（手机或计算机）实现远程控制，可以随时进行手动切换操作，也可以设置特定的时间自动开启和关闭。
LED智能路灯控制系统设计
LED智能路灯控制系统设计随着科技的不断进步，LED智能路灯控制系统逐渐成为城市照明的新趋势。
这一系统通过智能化技术，实现了对路灯的远程监控、节能调光、故障检测等功能，为城市提供了更高效、更智能的照明解决方案。
一、系统架构LED智能路灯控制系统的基本架构包括传感器、控制器、通信模块和云平台。
传感器用于感知环境数据，例如光照强度、温度、人流情况等。
控制器负责对LED灯进行调光和开关控制。
通信模块实现了系统内部各部件之间的数据传输，而云平台则用于远程监控和管理。
二、功能特点远程监控与管理：通过云平台，城市管理者可以实时监控每个LED路灯的工作状态，包括亮度、能耗、故障等信息。
这有助于及时发现并解决问题，提高了路灯的可靠性。
智能调光：根据不同时间段和实际需要，系统可以智能地调整LED灯的亮度。
在夜间或交通低峰期，降低亮度以节省能源；而在需要照明较强的情况下，则提高亮度，确保路面安全。
环境感知：利用各类传感器，系统能够感知周围环境的变化，如雨雪天气、人流密集等。
根据环境变化，自动调整照明模式，提高路灯的智能化水平。
能源节约：通过智能调光、远程监控等功能，LED智能路灯控制系统有效实现了能源的节约，降低了城市的能耗水平，符合可持续发展的理念。
三、技术创新物联网技术：LED智能路灯控制系统通过物联网技术实现了各个设备之间的互联互通。
传感器采集的数据可以实时传输到云平台，实现远程监控和管理。
人工智能算法：利用人工智能算法，系统能够分析历史数据和实时数据，预测未来的照明需求，并做出相应的调整。
这提高了系统的智能化水平。
无线通信技术：采用先进的无线通信技术，路灯控制系统可以实现更远距离的数据传输和更稳定的通信连接，确保系统的稳定性和可靠性。
四、应用前景LED智能路灯控制系统已经在一些城市得到了广泛应用，取得了显著的节能效果和城市管理的提升。
未来，随着技术的不断创新，这一系统将进一步发展，成为城市智能化的重要组成部分。
LED路灯控制器设计
LED路灯控制器设计
一、LED路灯控制器的结构
LED路灯控制器是由外壳、加热装置、控制电路组成的封闭式控制装置。
控制电路由模拟信号控制器、变换器和LED驱动电路组成。
模拟信号
控制器用于控制普通路灯的开关和亮度；变换器用于调整入口电压，以确
保LED灯的统一输出电压；LED驱动电路用于控制LED工作电流，以实现LED灯的恒流、恒亮度等。
二、LED路灯控制器的技术特性
（1）模拟信号控制器的技术特性
1、采用微处理器技术，能够精确控制普通路灯的亮度。
2、简单的控制码，使操作简单方便，可满足不同用户的需求。
3、可自动定义LED灯的工作电压，确保节电效果。
（2）变换器的技术特性
1、采用高效、低噪声的PWM调制方式，能够有效提高效率和减少噪声。
2、设计合理，能够有效调整入口电压，确保LED灯的统一输出电压。
3、采用多级变换器，具有高效率、低噪声、低损耗等优点。
（3）LED驱动电路的技术特性
1、采用“恒流恒亮度”控制技术，确保LED灯可以储存最大功率，
极大提高LED灯的寿命。
2、采用节能型频率调制驱动方式，确保LED灯的稳定工作、较高效率和低损耗。
3、LED驱动芯片具有过载、短路、过热和过压等保护功能。
LED智能路灯控制系统设计
LED智能路灯控制系统设计智能路灯是指能够感知周围环境的路灯，并根据不同的需求进行智能控制的系统。
随着科技的发展，智能路灯逐渐在各地得到应用。
本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计。
LED智能路灯控制系统主要由以下几个部分组成：感知模块、控制模块、通信模块和能量管理模块。
感知模块是整个系统的核心部分，用于感知周围环境和路况。
感知模块可以采用传感器来监测周围的光照强度、温度、湿度等参数，以便根据实际情况调整路灯的亮度和工作状态。
当环境光照较暗时，感知模块会自动调整LED路灯的亮度，以提供足够的照明支持。
控制模块根据感知模块的反馈信息，对LED灯进行控制。
控制模块可以使用微控制器、单片机等硬件设备以及相应的控制算法来实现。
当感知模块监测到环境光弱时，控制模块会发送指令给LED灯，调整其亮度。
控制模块还可以实现定时开关灯、远程监控和故障报警等功能。
通信模块用于与上级终端进行数据交互。
通信模块可以采用无线通信技术，使LED智能路灯能够与中心控制平台进行通信，实现远程监控和控制。
通过通信模块，运维人员可以实时了解LED智能路灯的工作状态，及时处理故障和异常情况。
能量管理模块是为LED智能路灯提供能源的部分，主要包括太阳能电池板、蓄电池和能源管理电路。
太阳能电池板负责将太阳能转换为电能，供LED智能路灯使用。
蓄电池负责储存电能，并在夜晚或阴天供LED智能路灯使用。
能源管理电路用于对太阳能和蓄电池进行管理和控制，确保系统的可靠运行。
LED智能路灯控制系统是一个兼具感知、控制、通信和能源管理功能的系统。
通过合理地设计和应用，LED智能路灯控制系统能够充分利用太阳能等可再生能源，提高路灯的亮度和能效，减少能源消耗，为城市的照明工作提供可靠的支持。
风光互补LED路灯控制器的设计
风光互补LED路灯控制器的设计摘要：本文介绍了风光互补及风光互补的技术原理、技术结构及技术优势和风光互补系统的组成、风光互补路灯的优势；以及介绍了风光互补控制器，风光互补控制器的特点，风光互补控制器的工作原理。
關键词：风光互补；工作原理；技术结构一、风光互补的概念及技术原理风光互补是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能单晶硅电池板、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。
是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
二、风光互补的技术构成（一）发电部分：由1台风力发电机和太阳能电池板组成，完成风一电；光一电的转换，作。
（二）蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。
（三）风光互补控制器：集光控亮灯，时控关灯，自动功率跟踪，自动泄荷，过充过放保护功能于一体，对负载进行全方面的控制。
（四）负载部分：本项目由于未使用逆变器，所以直接使用直流LED照明灯作为负载。
三、风光互补控制器（一）风光互补控制器的概述。
风光互补控制器是专门为风能、太阳能发电系统设计的；集风能控制、太阳能于一体的智能型控制器。
充分利用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡的情况。
设备不仅能够高效率地转化风力发电机和太阳能电池板所发出的电能对蓄电池进行充电，而且还提供了强大的控制功能。
集光控亮灯，时控关灯，自动功率跟踪，自动泄荷，过充过放保护功能于一身，性能稳定可靠。
（二）风光互补控制器的特点及功能1.风光互补控制器的主要功能（1）白天对太阳能电池板的电压和电流进行检测太阳能电池板最大输出功率点，使太阳能电池板以最大输出功率给蓄电池充电，并控制太阳能电池对蓄电池进行充电的方式；（2）控制光电互补自动转换，晚上控制蓄电池放电，驱动LED负载照明；（3）对蓄电池实行过放电保护、过充电保护、短路保护、反接保护和极性保护；（4）控制LED灯的开关，通过对外环境监测，可以控制LED 灯开灯、关灯时间。
路灯控制器的设计【毕业设计论文】
浙江* * 学院毕业设计（论文）题目：路灯控制器的设计姓名 :系别、专业 :导师姓名、职称 :完成时间 :目录引言一方案论证1.1引入路灯控制器的原理1.2光敏电阻调光电路1.3光敏电阻式光控开关二电路原理图设计三路灯控制器的硬件设计3.1路灯控制器的设计3.2器件的选择3.3电路的分析四画出电路原理图五总结与体会六参考文献摘要本实验的路灯控制器是由光敏元件，放大器，继电器，受控灯和电源电路组成，运用到了模拟电子技术中的多级放大电路。
主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断，既满足行人的需要，又能节电。
一些芯片和元器件的功能及其应用，以达到将理论知识学以致用、融会贯通的目的。
关键词：继电器；光敏元件；关照变化；控制••如图所示是一个采用双向晶闸管制作的光控路灯电路，且它也采用二线制接法，所以安装比较简便。
白天，光敏电阻器RL因受自然光线照射，RL呈现低电阻，它与R1分压后，获得的电压低于双向触发二极管VDH的折转电压，故双向晶闸管VTH阻断，电灯E不亮。
当夜幕来临时，RL上分得电压逐渐升高，当高于VDH的折转电压。
1 方案论证随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面，路灯控制器主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断，既满足行人的需要，更重要的是它能节电。
了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。
下面的两个小节分别对路灯控制器的原理，路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。
1.1引入路灯控制器的原理此路灯控制器主要由光敏元件，放大器，继电器，受控灯和电源电路组成。
继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。
在这个电路中随着光照的变化，继电器会相应的吸合或者断开，即决定路灯工作与否。
基于光伏技术的led路灯控制电路设计
基于光伏技术的led路灯控制电路设计光伏技术是一种利用太阳能转化为电能的技术，近年来得到了越来越广泛的应用。
其中，基于光伏技术的LED路灯控制电路设计成为了研究的热点之一。
本文将从光伏技术的原理、LED路灯的优势以及控制电路设计方面进行分析和讨论。
一、光伏技术的原理光伏技术是利用光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。
光电效应是指当光线照射到金属表面时，金属表面会产生电子，这种电子称为光电子。
光电效应的产生需要满足一定的条件，包括光线的波长、光线的强度等。
当光线的波长和强度符合一定的条件时，金属表面会产生足够的光电子，这些光电子会被金属表面上的电场吸引，从而形成电流。
光伏技术利用的是半导体材料的光电效应。
半导体材料具有一定的导电性和隔离性，当光线照射到半导体材料上时，会产生电子和空穴。
电子和空穴的运动会形成电流，从而将光能转化为电能。
光伏技术的主要原理就是利用半导体材料的光电效应将太阳能转化为电能。
二、LED路灯的优势LED路灯是一种利用LED光源的路灯。
相比传统的路灯，LED路灯具有以下优势：1. 节能环保：LED路灯采用LED光源，能耗比传统路灯低50%以上，能够有效节省能源。
同时，LED路灯没有汞等有害物质，对环境更加友好。
2. 寿命长：LED路灯的寿命一般可达到5万小时以上，比传统路灯寿命长很多。
3. 光效高：LED路灯的光效比传统路灯高，能够更好地满足路灯照明的需求。
4. 色彩还原度高：LED路灯的色彩还原度比传统路灯高，能够更好地还原物体的真实颜色。
5. 可调节性好：LED路灯可以通过控制电路进行亮度调节，能够更好地适应不同的照明需求。
三、控制电路设计LED路灯的控制电路设计主要包括光控制和亮度控制两部分。
光控制是指根据光照强度对LED路灯进行开关控制。
当光照强度低于一定的阈值时，LED路灯自动开启；当光照强度高于一定的阈值时，LED路灯自动关闭。
光控制可以通过光敏电阻实现，光敏电阻的电阻值会随着光照强度的变化而变化，从而实现对LED路灯的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工程师技术分享：光电互补LED路灯控制器设计
本文介绍了一种光电互补LED路灯控制器，该控制器控制太阳能电池板对蓄电池组充放电，实时检测蓄电池容量，并用光电互补方式对负载供电。
同时阐述了太阳能LED路灯采用光电互补技术，既能提高可靠性，又能降低成本，是目前解决太阳能LED路灯照明的最佳选择，并根据LED路灯负载计算了蓄电池容量和太阳能电池板容量的匹配关系。
引言
光电互补LED路灯照明系统就是以太阳能电池发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅的路灯照明系统，采用此系统，光伏电池组和蓄电池容量可以设计得小一些，基本上是当天白天有阳光，当天就用太阳能发电同时给蓄电池充电，到天黑时蓄电池放电把负载LED 点亮。
在我国大部分地区，全年基本上都有三分之二以上的晴朗天气，这样该系统全年就有三分之二以上的时间用太阳能照亮路灯，剩余时间用市电补充能量，既减小了太阳能光伏照明系统的一次性投资，又有着显着的节能减排效果，是太阳能LED路灯照明在现阶段推广和普及的有效方法。
光电互补LED照明系统设计
1 LED照明负载
假设光电互补LED路灯灯杆高度为10m，光照光通量大约25 lm，选用1W、3.3V、350mA 的LED灯组成两路路灯，每一路14串2并共28W，两路为56W。
设路灯每天平均照明10小时，LED 路灯前5小时全亮，后5小时亮度减半，即电池消耗减少一半。
所需实际驱动电流为：350mA×2×2=1.4A
每天以10 小时计算，负载所需安时数为：1.4A×5h+1.4A×0.5×5h=10.5Ah。