周韬 刘晋 杨朋 张顺如

【摘 要】本文利用非成像光学设计方法，设计了一种新型的基于LED光源的均匀照明系统。并采用STC89C52RC单片机为主控芯片，设计出了既有时间控制又可以依据自然光辐射、人体红外光辐射的双重控制的LED路灯。

【关键词】LED；光学设计；控制电路

中图分类号： TM923.34 文献标识码： A 文章编号：2095-2457（2018）05-0181-004

【Abstract】In this paper，a new uniform lighting system based on LED light source is designed by. non-imaging optical design method.The STC89C52RC single chip microcomputer is used as the main control chip，a LED street lamp controlled by time， natural light radiation and infrared radiation of human body was designed.

【Key words】LED； Optical design；Control circuit

0 前言

校园路灯控制系统已在我国广泛应用，而传统的校园路灯控制为“人工控制”、“时控”或“光控”等单一的控制方式[1]。单一控制的方式会造成一定的能源浪费。因此，本次设计根据校园路灯使用的实际情况，采用照明时间上的控制、及光电传感器对人体红外光的感应，设计出一种具有高节能且能够实现高品质照明的时控及光控的双重控制模式的校园智能LED节能路灯。

1 基于非成像光学的LED均匀照明的光学系统设计

本次设计的两个光学系统应用于LED路灯照明中，这两个光学系统的设计目标分别为均匀的矩形光斑和圆形光斑。设计采用的主要思路是：首先从单个LED光源出发，分析单个LED光源的位置排列及倾角的大小；然后就单个LED光源进行二次光学设计（矩形、圆形光斑）；最后将设计好的单个LED模型导入整个照明系统中进行模拟验证。从光分布来看，LED二次光学设计（非成像光学）首先要进行的是出光角度重新设计，其次是光强分布应做到均匀[2]。

具体要求如下：（1）均匀度：不超过10%，即最大光通量和最小光通量之差要小于10%；（2）光能利用率：在保证均匀度的前提下不得低于60%，越高越好。……