基于物联网的智能路灯系统

描述

问题定义

如前所述，在许多城市都可以看到，路灯是一个城市的巨额开支之一。花费的成本是巨大的，所有的钠蒸气灯都消耗更多的功率。花在路灯上的费用可用于国家的其他发展。目前使用手动系统，其中灯将被打开/关闭，即灯将在晚上打开并在晚上关闭早上。因此，在开/关之间有很多能量浪费。这是转向自动系统的主要原因之一，因为减少了电力浪费，从而节省了大量金钱开支。除此之外，现有系统的其他缺点如下所述。

现有系统的缺点

• 手动关闭/打开路灯
• 更多的能源消耗
• 费用高
• 更多人力

现在转向使用光传感器自动化提议的系统，不仅节省能源和确保安全，我们还可以看到更多的优势。

拟议系统的优点

• 路灯自动切换
• 降低维护成本
• 减少二氧化碳排放
• 减少光污染
• 无线通信
• 节能
• 减少人力

A.LDR 输入

光敏电阻 (LDR) 也称为光敏电阻是一种电阻率系数是电磁辐射函数的器件。因此，它们是类似于人眼的光敏器件。它们也被称为光电导体、导电电池或简称为光电池。它们由具有高电阻的半导体材料制成 A LDR 根据光导原理工作。光导率是一种光学现象，其中当光被材料实际吸收时，材料的电导率会降低。然而，当光线照射到 LDR 上时，它的电阻下降，电流流入第一个晶体管的基极，然后流入第二个晶体管。预设电阻可以调高或调低以增加或减少电阻，这样可以使电路更敏感或更不敏感。LDR 向 Arduino 发送响应。

 

图：LDR 传感器

 

 

 

 

 

B.IR 传感器

红外传感器是一种电子仪器，用于通过发射和/或检测红外辐射来感知其周围环境的某些特征。它还能够测量物体的热量并检测运动。人眼看不到红外线。在电磁光谱中，红外辐射是波长比可见光波长长但比微波短的区域。红外区域大约从 0.75 到 1000µm 划分。IR（红外）传感器检测红外光。红外光转化为电流，并由电压或安培数检测器检测。IR 传感器向 arduino 发送响应。

三、发​​光二极管

发光二极管 (LED) 是一种结型二极管，在激活时会发光。当我们在其引线上施加电压时，电子能够与 LED 内的空穴复合，以光子的形式释放能量，从而发光。因此，它是一种双引线半导体光源。

发光二极管代表我们的照明系统，它发出的光量与环境中的光量直接相关，即当外部光小于 LEDS 发出的光的全强度时，反之亦然。

D. ESP8266

ESP8266 是由乐鑫系统开发的支持 Wi-Fi 的片上系统 (SoC) 模块。它主要用于开发 IoT（物联网）嵌入式应用程序。

ESP8266 具有以下功能

• 2.4 GHz Wi-Fi（802.11 b/g/n，支持 WPA/WPA2）
• 通用输入/输出（16 GPIO）
• 集成电路间 (I²C) 串行通信协议
• 模数转换（10 位 ADC）
• 串行外围接口 (SPI) 串行通信协议
• I²S（IC 间声音）接口与 DMA（直接内存访问）（与 GPIO 共享引脚）
• UART（在专用引脚上，加上可在 GPIO2 上启用仅发送 UART）
• 脉宽调制 (PWM)

它采用基于 Tensilica Xtensa L106 的 32 位 RISC CPU，运行频率为 80 MHz（或超频至 160 MHz）。它有一个 64 KB 引导 ROM、64 KB 指令 RAM 和 96 KB 数据 RAM。外部闪存可以通过 SPI 访问。

ESP8266 模块是低成本的独立无线收发器，可用于端点物联网开发。

为了与 ESP8266 模块通信，微控制器需要使用一组 AT 命令。微控制器使用具有指定波特率的 UART 与 ESP8266-01 模块通信。

有很多第三方厂商基于这个芯片生产不同的模块。因此，该模块带有不同的引脚可用性选项，例如：

• ESP-01 带有 8 个引脚（2 个 GPIO 引脚）——PCB 走线天线。（如上图所示）
• ESP-02 带有 8 个引脚，（3 个 GPIO 引脚）– U-FL 天线连接器。
• ESP-03 带有 14 个引脚，（7 个 GPIO 引脚）——陶瓷天线。
• ESP-04 带有 14 个引脚（7 个 GPIO 引脚）——没有蚂蚁。

等等

例如，下图显示了 ESP-01 模块引脚。

ESP8266-01 模组管脚说明

3V3 : - 3.3 V 电源引脚。

GND ： - 接地引脚。

RST : - 低电平有效复位引脚。

EN : - 高电平有效使能引脚。

TX : - UART 的串行发送引脚。

RX : - UART 的串行接收引脚。