基于单片机的工业园区智能路灯自适应控制与节能优化  

作　　者：曾春碧 白文龙 李富民 张思宇 陈思伶 

机构地区：[1]绵阳城市学院,四川 绵阳 621000

出　　处：《中国科技期刊数据库 工业A》2025年第4期062-066,共5页

基　　金：国家级大学生创新创业训练计划项目“光影先知”自适应照明与路灯节能系统规划及设计——以绵阳花荄工业园区为例(批注号202414045003)。

摘　　要：针对当前工业园区照明系统存在的能耗浪费与动态响应不足问题,本研究提出了一种融合STM32F103C8T6微控制器与飞行时间(ToF)测距技术的智能调光系统。通过集成TOF200F宽量程红外传感器(0.2-20m量程,±1%满量程精度)构建实时目标感知网络,采用分段指数函数建立PWM占空比与目标距离的响应模型,实现非线性光强调节机制。在通信架构方面,创新性地引入基于接收信号强度(RSSI)的LoRa动态中继算法,有效提升区域组网的通信可靠性,配合改进型卡尔曼滤波算法(均方误差≤0.15m²)显著增强复杂工况下的测距稳定性。该系统在典型工业场景中通过现场实测验证显示,性能优越:20m有效监控范围内,平均误差率在 1.5%以下的动态目标侦测系统整体响应时间缩短到 220ms.本系统在保持相同照度水平的情况下,对照传统的 PID控制方案,综合节能效率提高了 32.5%。结果 显示,以 ToF技术为基础的自适应调光方案,在工业场景下为精准化、低延时智慧照明提供了技术路径,具有工程上的实用价值。

关 键 词：STM32 红外测距 动态调光 LoRa组网 卡尔曼滤波 

分 类 号：TB1[一般工业技术]