描述

我們有多少次在白天忘記關燈？我們仍然用手指開關手動打開/關閉我們的燈。大多數人在太陽升起并照亮房間或不使用房間時仍會打開燈。

想象一下我們浪費了多少能源，又可以節省多少錢。照明控制可以幫助我們節省能源和金錢。我們有必要將電力損失保持在最低限度。

使用 LDR 模塊傳感器進行照明控制

LDR傳感器模塊用于檢測光的強度。有光時，LDR的阻值會隨著光的強弱而變低。光照強度越大，LDR 的電阻越低。該系統通過使用 LDR 模塊傳感器感測其環境中的光強度來工作。

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它是如何工作的？

本項目采用STM32F407 Discovery作為微控制器，采用LDR模塊傳感器進行光照檢測。LED 將由 12V 直流電池供電。5V DC 繼電器用于切換 LED。我在這個項目中使用的 LED 是 HPL 9-12V 10W LED。

LDR模塊傳感器燈光控制硬件圖

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LDR 模塊傳感器將檢測光線是亮還是暗。當檢測到光線明亮時，傳感器將向微控制器發送邏輯 1，如果光線昏暗則發送邏輯 0。然后，對微控制器程序進行編碼。

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該程序經過編碼，使 LED 在 LDR 模塊傳感器檢測到光線時打開，在 LDR 模塊傳感器未檢測到光線時關閉。LCD 將顯示燈泡的狀況。

// 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（帶 1 個 LED）

如果 LDR 模塊傳感器檢測到光線，LED 將關閉。

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如果 LDR 模塊傳感器未檢測到光線，LED 將亮起。

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照明控制（帶 2 個 LED）

現在，我們可以開始為 2 個 LED 創建照明控制。我們將對 2 個 LED 使用與上一個相同的規劃。

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接下來是在硬件電路中再增加一個LED。通過將兩個 LED 與電池并聯，為第二個 LED 提供電池。將第二個 LED 也連接到直流繼電器。然后在 STMCubeMX 上再添加 1 個 GPIO 輸出并稍微編輯主程序。

// 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");
}

編譯并將其閃存到 STM32F407 Discovery 微控制器。將 LED 2 GPIO 輸出連接到 LED 2 直流繼電器。現在我們終于可以使用 2 個 LED 的照明控制系統了。向上移動 LDR 模塊傳感器以檢測亮光，向下移動以檢測暗光。您可以使用 LDR 模塊傳感器的電位器隨心所欲地修改 LDR 模塊傳感器的亮度靈敏度。

當 LDR 模塊傳感器檢測到強光時。

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當 LDR 模塊傳感器檢測到昏暗的光線時。

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節能估算

那么照明控制如何用于節能呢？

• 首先，我們計算一天的正常能源使用量。例如，我們使用通常每天都打開的 10 瓦 LED。 10 Watt × 24 hours = 240 kWh. 因此，LED 一天的正常用電量為 240 Wh（瓦時）。
• 然后我們計算一個月的能源使用量。240 Wh × 30 days = 7200 Wh.

現在我們計算實施照明系統后 LED 的能源使用情況。如果照明系統從下午 5 點到早上 6 點都沒有檢測到光線，則照明系統將每天打開 LED 13 小時。

• 讓我們計算一天的能源使用量。10 Watt × 13 hours = 130 Wh. 所以我們得到使用照明系統一天后 LED 的能源使用量為 130 Wh。
• 接下來，我們計算一個月的能源使用情況。130 Wh × 30 days = 3900 Wh.

所以現在，我們得到 LED 一個月的正常能源使用量是 7200 Wh，使用照明系統一個月后的能源使用量是 3900 Wh。從此示例中，我們可以通過使用照明系統節省 3.300 Wh 或 45.8% 的能源使用量。

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