基于C8051F020的自动测控LED节能照明系统的设计
摘要： 提出了一种可根据环境光强、红外和温度变化而实现自动开关、调节亮度的LED照明系统的设计方案。采用单片机C8051F020为系统控制核心，设计了由硅光电池和集成运放组成的光强传感器，选用热释电模块作为红外无线感应器，采用DS18B20为温度传感器，还利用液晶实现了工作信息显示。实验结果表明，系统在光强大于2 170 lx或温度高于82.5 ℃时能自动关断，当光强小于1 040 lx或温度低于49.3 ℃时能自动开启；当光强在1 000~2 000 lx变化时，LED亮度能自动调节，以维持环境照度基本稳定。
LED号称“绿色照明的第四代光源”，目前已开始逐步应用于电信、交通、农业、医学、军事等领域。LED（Light-emitting Diode，发光二极管）是一种固态的半导体组件，能够把电能直接转化为光能。作为一种固体照明光源，LED具有长寿命、高光效、多光色等特性，可在安全低电压下工作，也可连续开关闪断，能实现0％～100％调光。
本文阐述一种基于单片机C8051F020自动测控LED节能照明系统的设计方案。该系统能够对LED灯的发光强度进行调控，当环境光强减弱时自动提高LED的发光强度，当环境光强变强时自动减弱LED灯的发光强度，维持环境光强值的稳定并达到节能的效果。同时，系统还具有光强、温度、红外3种感应开关控制LED灯的开与关，再加上过压、过流保护措施，进一步提高节能效率并保证照明系统的正常工作。此外，系统还使用液晶实现LED照明工作信息的外部显示。该系统可应用于如楼道照明、工作照明、设备照明等很多场合。
1 总体设计方案
本系统采用单片机C8051F020为核心来实现LED照明灯的自动测控，系统的整体框架如图1所示。
整个系统的设计分硬件设计和软件设计，硬件设计又可分为供电驱动模块、自动测控与显示模块3部分。
供电驱动模块实现的过程为：12～24V的直流供电输入，经过过压保护电路后向SN3350芯片构成的LED驱动电路提供安全电压，驱动电路驱动LED照明灯正常工作。自动测控与显示模块主要包括光强传感器、温度传感器、红外无线传感器和液晶显示器。光强传感器采用了硅光电池和集成运放组成光电转换电路，将环境中光照强度转换为电压信号，经过单片机的A／D转换，依据实测电压和光照的关系曲线，将相应电压值转化为照度并经由LCD1602液晶显示；温度传感器采用
