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节能路灯控制电路的设计与实现

随着城市化进程的不断加快，路灯的数量也在不断增加。作为

城市基础设施的路灯，它在保障交通安全、提高居民生活品质

方面起着重要作用。但是，随着电能消耗的增加，不仅使得城

市能源负担加重，而且也会导致能源的浪费。如何控制路灯的

亮度和亮灭时间，做到合理节能，是当前亟待解决的重要问题。

本设计采用单片机作为控制中心，通过控制路灯LED的亮度

和亮灭时间，来达到节能的目的。下面对设计过程加以说明。

1、设计思路

节能路灯控制电路的设计是建立在对城市路灯变化情况的基础

上，结合单片机的输入输出、电源电路的控制、电源驱动器、

LED驱动器和灯光效果调节的一系列功能上来实现的。本设

计采用Arduino开发板，利用Arduino搭建的开发环境，借助

C语言编程，实现对路灯的控制。

2、硬件设计

硬件方面，需要使用ArduinoUNO板、L298N电机驱动模块、

光敏电阻等电气元器件进行连接。具体连接步骤请参考图1。

（图1）

3、软件设计

软件开发的关键在于设计模拟按键、光敏电阻的实时输入检测、

LED灯的明暗调节和开启关闭、定时亮灭控制。下面对此逐

一进行说明。

3.1模拟按键

利用ArduinoUNO板的基本IO接口设计模拟开关按键，当按

下IO口的电平为高电平，否则为低电平。

3.2光敏电阻实时输入检测

光敏电阻作为路灯控制中的一个重要传感器，检测周围光照是

否达到一定亮度，一旦亮度达到预设值，就切换为节能状态。

本设计采用AD转换模块读取光敏电阻的电阻值，然后根据电

阻值来判断光线强度并控制LED灯的亮度。

3.3LED灯明暗调节和开关

LED灯的控制主要是靠输出PWM信号控制LED灯的亮度，

通过控制PWM占空比实现对LED灯的亮度的调整，在LED

灯没亮时，将PWM输出设为0，控制LED灯的开关。

3.4定时亮灭控制

为了更好定时控制LED路灯的亮度和灭的时间，本设计采用

借助定时器来实现精准定时控制。

4、实现效果

本节能路灯控制电路的设计及制作，达到了预期目标，实现了

在光线强度低时采取全灯亮的模式，然后在亮度达到预设值后

采用节能模式。并且随着时间的推移，实现自动调整LED亮

度的功能。使得路灯能够科学合理使用，达到节能的效果。

总之，本设计采用Arduino开发板，利用Arduino搭建的开发

环境，借助C语言编程，实现对路灯的控制。在硬件和软件

设计方面，结合了自身的优势和特点，旨在减少能源的消耗，

尽可能地保护环境。在实际应用中，通过控制路灯的亮度和亮

灭时间，来达到节能的目的，在实践中取得了良好的效果。