基于嵌入式的LED路灯控制器设计

【摘要】 对于现阶段的LED路灯而言，使用的主要内容是通过路灯进行照明，对路灯的控制问题上较为缺乏，尽管现阶段智能控制领域飞速的发展，然而由于难以对路灯的照明情况进行自动检测，因此在实现路灯远程控制问题上还有很长的一段路需要我们去探索。本文章的主要研究内容在于嵌入式技术的应用问题，主要以路灯控制器作为研究载体，通过无线通讯技术实现智能化路灯控制理念的开展。

【关键字】 嵌入式 LED路灯控制 远程控制

一、路灯控制系统设计

本文所涉及的路灯控制系统的组成是由3-4个控制层和2-3个通讯层组成的。在实际操作的过程中，操作人员能够通过监控软件实现将数据从手机端或PC端向路灯控制器之间的传送。路灯主控器在接收到相关数据之后，便能够在内部进行数据的分析和处理，在通过其自组无线网络实现数据在节点控制器之间的传递，然后节点控制器再将数据进行反馈，从而实现路灯操作系统的数据传递。在主控器的安排和选择上，本文所选择的主控模块为ATmega128、通讯模块分别选择CDMA互联网网络通讯和ISM无线网络通讯。

1、主控模块。在主控模块的选择上，本文采用的是AVARATMEGA128。该芯片是一个高性能低功耗的八位微处理器，其运行速度良好，能够实现对指令的快速应对。对于该主控芯片而言，其寿命能够达到10000次写擦周期。而且该芯片具有独立锁定位，能够选择启动代a。而且通过对芯片内部的启动程序就能够实现对系统内部的变成。在对锁定为进行变成的时候，还能够实现对软件数据的加密。其独具的JTAG接口，能够保障程序实现线上的下载或调试。

2、CDMA模块。就通讯模块而言，CDMA模块的内部协议能够保障其在远距离的无线传输性能良好，保障主控器与控制中心之间的通讯道路通畅，保障数据的传递和反馈路径良好，保障数据双向传输能够同时进行。对于CDMA模块来说，其与主控器之间的沟通较为密切，在主控器沟通来说，本文的设局主要采用了UART1保障双向数据的传送。在本模块的能耗问题上，CDMA模块的采用的是5V供电，能耗问题相对较低。

3、ISM通信模块。在路灯内部实现数据从控制器到节点之间的传递路径，就是我们这里所要谈到的ISM通讯模块。在该模块的设计过程中，本文主要选择NRF24l01作为无线通讯模块的手法芯片，该芯片能够实现在2.5ghz世界通用频段。在无线收发器的设计上，主要包括了，频率发生器、增强型模式控制器、晶体振荡器、调制调节器、频道选择和协议设置。

二、节点控制器设计

在上文中我们提高了，节点控制器的主要作用在于对数据进行执行以及对操作情况进行反馈。对于节点控制器的设计而言，就需要在满足上述要求的条件下进行。因此在本文章的节点控制器包括：MCU控制模块、调光模块、无线通讯模块。笔者就对控制模块以及调光模块的设计进行阐述：

1、MCU控制模块。对于控制模块的设计选择上，该模块本文选择的是STC89C52芯片。该芯片具有高性能低功耗的性能，是一个良好的CMO8位微控制器。而且其能够在系统可以进行编程储存。在使用高密度高储存低失忆储存器上，能够实现与现阶段众多工业产品指令的完美兼容。而且在储存器的编程过程中，可以仅通过使用常规的编程器。

2、调光模块。在对于调光模块的设计上，主要是在于感光和调光这两个功能。首先对于光敏电阻在黑暗环境中高阻值这一个特性，随着光照的到来其阻值会呈下降趋势，而且与光照的强弱成正祥光。因此在对调光模块的感光传感器选择上，应当以光敏电阻为主。在有控制器内部通过相关编程将灯具的工作参数进行编程，并对其参数进行分析和判断从而实现控制信号的发出，从而实现对LED灯光的亮度控制。

本文中，笔者主要采用了DNO112芯片来设计调光模块，因为DN0112芯片具有良好的直流连续触摸性。能够通过输出PWM将光亮度在3%-100%之间的调节。

总结：在本文设计中，主要对路灯的控制器以及节点控制器进行研究，通过将互联网路与无线网络之间的设计，实现了数据从控制中心到控制器再到节点和节点道控制器再到控制中心的双向传递。在本文研究中，通过对光强弱的掌控，在加入光敏电阻作为光强弱的感应器，实现了对光敏度的控制，在对调光设计问题上，通过采用新型的芯片技术，实现对传感数据的手机、嵌入式数据的传输、以及嵌入式技术的引进和发展。通过实验证明，在采用嵌入式路灯控制系统之后，能够实现智能控制并且在节能方面有着十分良好的成效。

参 考 文 献

[1]张营，邵凤兰，，陈立锋，程杰，马汉华. 基于物联网嵌入式技术的LED路灯控制器研究[J]. 济宁学院学报，2011，03：36-39.

[2]. 基于物联网嵌入式技术的LED路灯控制器设计[J]. 硅谷，2011，20：115-116.

[3]刘博阳. 基于ZigBee和SOPC的智能光伏路灯控制系统的研究与设计[D].山东大学，2012.

[4]郭园. 基于ZigBee和GPRS的LED路灯智能照明控制系统的研究[D].青岛科技大学，2012.

[5]霍荣荣. 智能调光型LED太阳能路灯照明系统的研究与设计[D].辽宁科技大学，2012.