1、多普勒智能LED燈光控制系統設計【關鍵詞】多普勒效應 智能控制 單片機STC89C521 引言隨著城市化建立的高度開展，公共場合照明系統的智能化建立是城市建立的重要組成部分。當前，在燈光使用的問題上，很多公共場合以及道路上普遍存在兩種問題：1人們常在不需要用燈的情況下，一直開著燈光，造成能源浪費；2在深夜，很多公共場合的燈光是關著，給行人帶來諸多不便。多普勒智能LED燈光控制系統通過檢測物體的挪動，控制路燈、公共場合照明系統的開關。中國大小城市眾多，路燈、公眾場合照明系統利用需求量大，應用普勒智能LED燈光控制系統有效地進步了燈光使用率，給人們帶來方便的同時還能防止能源浪費，表達了當代環保節能

2、的理念。2 多普勒智能LED燈光控制系統設計方案為了適應各種各樣的環境下使用，本系統設定常亮模塊。常亮模塊，只要光敏電阻檢測周邊環境在比較暗的情況下，常亮模塊就會點亮。常亮模塊是為了方便整個系統的維修，同時防止在沒有物體挪動的環境下全暗不適用于一些環境。常亮模塊進步多普勒效應的智能燈控系統的適用度，同時常亮模塊的LED燈數相對智能控制部分的LED燈數少很多，相對一般控制系統節約了大量電。我們研究的基于多普勒效應的燈控系統在探測控制上有較大改善，對設備的控制以及監控細化到每盞燈，有良好的穩定性，并且實現了節能的目的。在能源緊缺的現狀下，該方案在實際應用上表達了其節能、制造本錢低、穩定等優越性，其

3、中包括數據傳輸的可靠性、穩定性、通信線路的抗干擾性等，相信在不久的將來可以將其應用到實際生活中，并會帶來良好的開展契機和市場前景。3 控制系統硬件設計3.1 HB100微波傳感器探測模塊HB100微波傳感器探測模塊主要包括HBl00多普勒微波傳感器和信號處理部分。多普勒效應的原理是當發射端在接收端半徑的方向上發生挪動時，相對于發射的信號頻率，接收到的信號頻率發生偏向。1公式1為多普勒頻率公式，為相對運動的速度，為工作波長，為初相。挪動端向傳感器接近的方向運動時，多普勒頻率的值為正；反之，多普勒頻率的值為負。3.2 穩壓直流電源模塊3.3 光感檢測模塊光感檢測模塊用于光照測量，該模塊的核心器件是

4、光敏電阻。光敏電阻的工作原理是內光電效應，由兩端上面裝有導線的光敏半導體材料構成。在無光的環境下，光敏電阻的暗電流很小，假設在外加電壓的作用下，通過其的電流將隨著照射在其上面的光照強度的增強而增強。從而實現了光照測量的作用，進一步實現該系統的部分智能控制功能。3.4 STC89C52單片機STC89C52單片機在本系統充當紐帶作用，有重要的地位。STC89C52RC/RD+系列單片機具有運作速度快、抗干擾才能好等特性，在應用指令的代碼方面，與傳統單片機8052指令的代碼具有兼容性。該單片機具有8k字節存儲空間，可以直接使用串口下載，更簡單的操作，更廣的適用范圍。3.5 LED驅動模塊多普勒智能

5、LED燈光控制系統采用LED燈具照明，采用的LED驅動器是驅動電路輸出的電流值是恒定的驅動器，能確保LED燈具有穩定的亮度。相比同種類型的恒流驅動器，PAM2842的輸出功率大，并且符合輸出穩壓、恒流的要求。作為專用于LED驅動的恒流驅動器，PAM2842 芯片的輸入電壓在于5.5V40V，可利用其內置的MOSFET金氧半場效晶體管輸出高達 30W 的功率。PAM2842 芯片具有高的效率和寬的恒流特性的電壓范圍，因此在較高溫的環境或輸入電壓突然下降的情況，都能確保驅動電路的正常運行。PAM2842 芯片還具有電流過高、溫度過高保護等功能，有利于驅動的 LED 燈具的保護，延長LED燈具的壽命

6、。4 控制系統軟件設計 多普勒智能LED燈光控制系統的程序設計采用匯編語言編寫，通過軟件導入單片機，實現智能功能。多普勒智能LED燈光控制系統在STC89C52單片機環境下完成光檢測信號分析、HB100微波傳感器探測模塊產生信號的分析以及LED驅動器啟動指令輸出的控制等。4.1 HB100微波傳感器探測程序設計4.2 光檢測程序設計光檢測程序通過光敏電阻采集信號，轉換器ADC轉換信號，輸入單片機，輸入單片機的信號與設定值比照，而作出下一步決策。通過A/D轉換，轉化為數字信號，方便單片機的判斷。在整個電路接通電源之后，ADC初始化，進展ADC轉換，再對輸入值做比較，作出判斷，實現光檢測功能。5

7、系統調試完成多普勒智能LED燈光控制系統的軟件和硬件的設計后，為了完善多普勒智能LED燈光控制系統，對整個系統做調試。在IDE軟件環境下代碼編寫、編譯、調試，直到調試成功，再寫入單片機內。通過IDE可以控制單片機，實時理解單片機的存放器的數值，進一步對單片機監控，調試各方面的功能，直到完成整個LED燈光控制系統智能控制。5.1 HB100微波傳感器探測程序調試5.2 光檢測程序調試光檢測程序調試前，根據不同環境的光照強度的要求，設定比照值。在連接電路，通過模擬/數字轉換器ADC轉換信號，輸入到單片機，通過比照單片機的輸入值和設定值，決定是否實現下一步功能。在調試中使用IDE調試，不同調試程序，

8、最終到達系統需要的結果。5.3 系統整體測試在測試完各個模塊之后，根據整體設計系統連接好各個模塊。在IDE環境下，先進展單步調試，確定每一步數據。在每一組數據合理之后，再進展整體運行。確定系統正常運行之后，在單片機設定的光強一下，有物體經過時，燈具自動翻開，實現了智能。但為了進一步調試智能控制系統的性能，如下做出了控制器的燈控角度范圍的測試，測試角度的范圍如圖3所示。通過對控制器的燈控角度范圍測試的結果可以看出，只有在7、9的位置有物體經過時，燈具不能點亮，在其他測試位置有物體經過時，燈具能點亮，符合傳感器的測試范圍。6 結論隨著能源的短缺，節能和系統化理念的推崇，智能化燈光控制系統得到了社會

9、的重視。多普勒智能LED燈光控制系統主要由常亮子控制系統和智能控制子系統組成，通過光檢測模塊和HB100微波傳感器探測雙重控制，經過單片機處理，輸出信號信息，通過了LED驅動模塊點亮LED燈具，實現了智能LED燈控制系統的功能。該系統操作簡單，控制性能好，節能效率高，本錢低的特點，可以公園、校園、小區、樓梯等公共場所，具有廣闊的市場和應用價值。參考文獻2周海.智能路燈節能控制系統研究D.武漢：武漢理工大學，2021.3丁鷺飛，陳建春.雷達原理第四版M.北京：電子工業出版社，2021：251.4孫閩紅.微波雷達在實時道路交通信息采集系統中的應用研究與設D.成都：成都理工大學，2005：14-15.5劉文昊，陳敬遠，沈煒.基于SoC的智能鋰離子動力電池管理系統設計J.工業控制計算機，2021，225：84-85