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使用LDR模块传感器进行节能照明控制
李桂兰
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描述
我们有多少次在白天忘记关灯？我们仍然用手指开关手动打开/关闭我们的灯。大多数人在太阳升起并照亮房间或不使用房间时仍会打开灯。
想象一下我们浪费了多少能源，又可以节省多少钱。照明控制可以帮助我们节省能源和金钱。我们有必要将电力损失保持在最低限度。
使用 LDR 模块传感器进行照明控制
LDR传感器模块用于检测光的强度。有光时，LDR的阻值会随着光的强弱而变低。光照强度越大，LDR 的电阻越低。该系统通过使用 LDR 模块传感器感测其环境中的光强度来工作。
它是如何工作的？
本项目采用STM32F407 Discovery作为微控制器，采用LDR模块传感器进行光照检测。LED 将由 12V 直流电池供电。5V DC 继电器用于切换 LED。我在这个项目中使用的 LED 是 HPL 9-12V 10W LED。
LDR 模块传感器将检测光线是亮还是暗。当检测到光线明亮时，传感器将向微控制器发送逻辑 1，如果光线昏暗则发送逻辑 0。然后，对微控制器程序进行编码。
该程序经过编码，使 LED 在 LDR 模块传感器检测到光线时打开，在 LDR 模块传感器未检测到光线时关闭。LCD 将显示灯泡的状况。
// LED CONTROL WITH LDR MODULE SENSOR TEST
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, LDR_Pin)==0){
// LED 1 ON
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
// WRITES ON LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("ON ");
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, LDR_Pin)==1){
// LED 1 OFF
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
// WRITES ON LCD
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("OFF");
}
照明控制（带 1 个 LED）
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照明控制（带 2 个 LED）
现在，我们可以开始为 2 个 LED 创建照明控制。我们将对 2 个 LED 使用与上一个相同的规划。
接下来是在硬件电路中再增加一个LED。通过将两个 LED 与电池并联，为第二个 LED 提供电池。将第二个 LED 也连接到直流继电器。然后在 STMCubeMX 上再添加 1 个 GPIO 输出并稍微编辑主程序。
// LED CONTROL WITH LDR MODULE SENSOR TEST
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, LDR_Pin)==0){
// LED 1 ON
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
// LED 2 ON
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET);
// WRITES ON LCD
lcd_gotoxy(18,0);
lcd_puts("ON");
lcd_gotoxy(18,1);
lcd_puts("ON ");
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, LDR_Pin)==1 ){
// LED 1 OFF
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
// LED 2 OFF
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);
// WRITES ON LCD
lcd_gotoxy(18,0);
lcd_puts("OFF");
lcd_gotoxy(18,1);
lcd_puts("OFF");
}
编译并将其闪存到 STM32F407 Discovery 微控制器。将 LED 2 GPIO 输出连接到 LED 2 直流继电器。现在我们终于可以使用 2 个 LED 的照明控制系统了。向上移动 LDR 模块传感器以检测亮光，向下移动以检测暗光。您可以使用 LDR 模块传感器的电位器随心所欲地修改 LDR 模块传感器的亮度灵敏度。
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节能估算
那么照明控制如何用于节能呢？
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首先，我们计算一天的正常能源使用量。例如，我们使用通常每天都打开的 10 瓦 LED。
10 Watt × 24 hours = 240 kWh. 因此，LED 一天的正常用电量为 240 Wh（瓦时）。 -
然后我们计算一个月的能源使用量。
240 Wh × 30 days = 7200 Wh.
现在我们计算实施照明系统后 LED 的能源使用情况。如果照明系统从下午 5 点到早上 6 点都没有检测到光线，则照明系统将每天打开 LED 13 小时。
-
让我们计算一天的能源使用量。
10 Watt × 13 hours = 130 Wh. 所以我们得到使用照明系统一天后 LED 的能源使用量为 130 Wh。 -
接下来，我们计算一个月的能源使用情况。
130 Wh × 30 days = 3900 Wh.
所以现在，我们得到 LED 一个月的正常能源使用量是 7200 Wh，使用照明系统一个月后的能源使用量是 3900 Wh。从此示例中，我们可以通过使用照明系统节省 3.300 Wh 或 45.8% 的能源使用量。
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