LED照明智能控制系统的设计分析

亓明云

摘要：在节能环保理念要求下，智能照明系统设计需要积极主动采用LED光源，融合计算机技术和无线通信技术，对照明系统实现智能化和自动化控制。LED智能控制照明系统能够帮助人们的家居生活更加智能，满足人们日常使用需求，也可以直接将家用电器、照明灯具、安防警报等诸多模块利用无线网络快速集成到控制平台，真正实现智能化家居管理。

关键词：LED照明;智能控制系统;设计

随着低碳环保理念深入人心，对照明节能系统智能化设计十分关键。与其他的照明灯具相比较而言，LED照明灯具环保节能，使用寿命更长，在照明系统设计中被广泛应用。利用物联网技术嵌入式技术能够加强对LED灯具实现无线远程控制，还能够对LED灯具、环境照度、工作状态等情况进行实时化监测，利用传感器技术可以保证LED灯具实现自动化调节，增强整体处理效果。也可以为环境设计建设管理提供重要保障，营造舒适健康安全节能的光环境。

一、LED照明系统概念

LED也被称之为发光二极管，通过柱式电极发光，具有功耗低、使用寿命更长、体积更小、反应快等诸多优势。LED照明灯具是节能照明系统最主要的设备，尽管LED的优点十分显著，但是也必须要保证直流低压电源的稳定功用，要高度重视LED照明智能控制[1]。

二、基于LED照明智能控制系统的设计

在LED智能照明控制系统设计中，需要包括控制模块、通信模块、LED驱动模块和电源模块等诸多部分共同组成。主控单元的硬件系统包括控制终端和数据采集终端两部分在控制终端可以包括电源电路，外围电路和光照传感器等部分。数据采集终端则需要通过温湿度传感器照度传感器共同组成面板设计时，应当基于ARM处理器STM8S实现自动化控制，根据系统自带的触摸软件库设计并结合电容的转移特性，对电容触摸进行自动检测。通过LED智能照明控制系统能够实现LED照明灯具开关和滚动条亮度的自动调节。在无线通信模块中，为了满足LED智能照明系统的自动化管理，可以通过Zig Bee技术构成通信模块，通过采用CC2530模块构建一个真正系统芯片，能够提高系统的应用频段，降低功耗和成本。在电源模块设计中需要根据家庭电源220V交流电源特点采用多个分离元件实现对不同电压的稳压输出。3.3V和5V电源需要经过电源开关，将220V电源转换为12V直流电源，保证系统电源安全稳定[2]。

在LED智能照明系统设计中要提高系统的自动控制过温保护和故障监测等软件功能。在智能终端节点设计中，需要对相关的数据信息进行自动化控制，通过灯具网络化环境照度自动检测和LED灯具开关自动控制等多种功能，利用网络结构，将一个协调器和多个终端节点共同组成，能够方便及时将故障信息反馈给监控中心，还能够快速接收LED终端节点上的数据信息，通过对数据进行快速准确存储，能够及时发布监测指令，监控中心可以利用RS485总线向协调器发布各种控制指令方便。对LED照明系统实现实时检测与控制，在系统接收故障警报后，也能够及时通知维修人员进行快速维修。

三、LED照明控制系统分层结构设计

整个LED光源控制中驱动系统的性能，对照明灯具的使用寿命和运行状况具有十分重要的作用，要加强对开关电源恒流驱动设备，以及单片机恒温控制进行严格管理，通过电路反馈来加强输出电路的自动化，调节满足LED灯光亮度的控制效果，在电源系统设计中LED灯具不同用电情况与其他类型的灯具有明显区别。要想提高LED灯具智能控制的效果，就需要严格管理直流与交流之间的转化问题，将整个电压工作范围控制在2～3.6V之间提供5通道的多功能控制器，满足智能控制操作需要。系统必须具备四种权限：管理员、操作员、维护人员和读者。每个用户都可以根据许可登录系统，执行相应的操作并查看相关数据。系统必须能够同步控制指令的执行结果，开、关、调光的状态必须在时间内反映到客户端，以便用户能够迅速确认执行结果。灯泡状态的更新时间小于10秒。可以监控灯的电流、电压、有效功率、功率系数、电、寿命和其他数据，可以实时调用或在选擇的时间收集相关数据[3]。系统必须能够自动生成。更新所有灯的动作。状态数据完全控制灯泡和灯泡的运行状态、故障状态和寿命状态，为决策提供详细的数据支持。所有灯都可以在场景模式下进行管理，可以迅速将各灯切换为不同的亮度组合，实现真正的高速按需照明。系统必须能够针对不同的道路级别快速设置不同的照明控制策略（开、关、调光等），可以在关键地点（例如高速公路、主干道、次要道路和分支道路）（例如拐角、十字路口）快速设置特殊的照明策略。可以使用指定时间的任务在特定位置执行相应的照明场景，在时间或特殊情况下手动调用和运行任意照明场景。

四、功能系统检测

为了增强对LED智能控制系统经济性稳定性的管理，需要重点结合附带变化的情况进行测试，结合不同功率的LED工作功耗电路变化进行准确判断，保证所有设备和实验环境符合国家标准所采用的检测设备仪器主要以数字万能表和示波器为主，对LED灯运行电压进行监控，判断实际电流、电表测量值，根据不同功率的LED灯具性能参数进行分析[4]。

结束语：

通过对LED灯具相关理论知识的分析和研究，能够总结LED灯具的主要特点，对LED灯具亮度色彩进行调节，加入物联网技术传感器技术和检测技术，确保LED照明灯具实现智能化数字化发展。通过对LED照明系统实现智能化改造，能够满足照明灯具使用要求，节约能源资源，具有极高推广和利用价值。

参考文献：

[1]周娜，李军云，杨贇.基于物联网技术的城市景观照明智能控制系统及其应用——以上海虹口北外滩景观照明提升项目为例[J].照明工程学报，2020，31（05）：131-136

[2]姚梦明.体育照明发展趋势——从2008年北京夏季奥运会到2022年北京冬季奥运会[J].照明工程学报，2020，31（03）：176-184.

[3]王荣斌，王国生.山区高速公路基于隧道洞外环境的自适应照明控制系统研究与实践[J].中国交通信息化，2020（S1）：163-165.

[4]张弛，李雪峰，周洪源，占义炉，戴彬，王刚，吴建中，成小雷.DMX512协议在城市景观照明控制系统中的应用进展[J].照明工程学报，2020，31（06）：144-150.

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