CN106658882A - 一种郊区智能路灯 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能设备技术领域，具体提供了一种郊区智能路灯，包括光线自动检测、车辆识别、无线命令传送与接收、功率切换开关。通过对道路车辆的检测，实现了智能化的控制，从而达到节能目的。具有实用，安装方便，运行可靠的优点。

Description

一种郊区智能路灯

技术领域

本发明属于智能设备技术领域，具体涉及一种路灯，尤其涉及一种郊区智能路灯。

背景技术

随着城镇化建设的推进，大城市建设和区域经济建设加速发展，各类工业园区、经济开发区等不断涌现，随之而来的是区域之间交通网络四通八达，星罗密布。而屹立在道路两边的路灯更是数不胜数，夜幕降临后，一片辉煌极其壮观。工业园区一般处在郊区，且附近无居民居住，这些路段上夜晚很少有行人及车辆通过，如果让路灯彻夜点亮，不仅造成了国家电能的极大消耗，同时大大缩短了灯泡使用寿命，增加了路灯维护的难度和成本。在建设环保型、节约型、可持续发展型国家的大前提下，从实用角度出发设计一种即能满足交通的需要，又能节能的路灯控制系统有着重要的现实意义。

针对这种情况，本发明提供了一种郊区智能路灯，包括光线自动检测、车辆识别、无线命令传送与接收、功率切换开关。利用光敏传感器自动识别白天夜晚，利用超声波检测过往车辆，再配合高精度的震荡延时电路，实现白天关灯，天黑开灯，深夜有行人或车辆通过时，间歇式开灯的智能化控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中资源浪费以及设备维护难度大的问题。

为此，本发明提供了一种郊区智能路灯，该智能路灯以MSP430G2553单片机为核心，外部接有光照度检测模块、超声波模块、无线发送\接收模块及功率切换开关，在整个控制中主要是通过主机和从机配合起来实现路灯的智能控制。

上述的一种郊区智能路灯，包括路灯杆、灯架、木板、电源模块、LED灯，其特征在于还包括：微控制器、光照度检测模块、超声波检测模块和无线收发模块；其中，灯架安装在灯杆的上半部，LED灯安装在灯架上；电源模块安装在灯杆内部，靠近灯架；电源模块的输入端与市电相连接，输出端与LED灯及微控制器相连接；微控制器安装在灯杆的内部；光强检测模块安装在灯架上，通过导线与微控制器电气连接；超声波检测模块安装在灯杆的外壁上，垂直于灯杆，通过导线与微控制器电气连接；无线收发模块安装在灯杆顶部的木板下方，通过导线与微控制器电气连接。

上述的一种郊区智能路灯，所述的微控制器由两部分组成，包括主机和从机。

上述的一种郊区智能路灯，所述的无线发送接收模块是PT2262、PT2272，其控制信号端与单片机相连。

上述的一种郊区智能路灯，光照度检测及超生波检测将信号送入单片机，单片机经过数字信号处理，通过无线发送与接收，从而控制路灯的开关。

本发明的有益效果是：本发明以MSP430G2553单片机为核心，外部接有光照度检测模块、超声波模块、无线发送\接收模块及功率切换开关。本发明从节能的角度出发，设计了一种新型的适用于郊区的智能路灯，该智能路灯能根据外界光线的明暗变化，自动开灯和关灯，深夜根据行人及车辆通行情况，进行智能控制。它的功能实用、可靠稳定、通用性强、安装、调试及维护方便，具有广泛的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例的框架示意图。

图2是本发明实施例的结构示意图。

附图标记说明：１、灯杆；２、灯架；３、木板；４、光照度检测模块；５、超声波检测模块；６、无线发送/接收模块；７、微控制器；8、电源模块；9、LED灯；10、功率开关。

具体实施方式

实施例1：

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

如图１是本发明一种郊区智能路灯，包括路灯杆1、灯架2、木板3、电源模块8、LED灯9，其特征在于还包括：微控制器7、光照度检测模块4、超声波检测模块5和无线发送/接收模块6；其中，灯架2安装在灯杆1的上半部，LED灯9安装在灯架2上；电源模块8安装在灯杆1内部，靠近灯架2；电源模块8的输入端与市电相连接，输出端与LED灯9及微控制器7相连接；微控制器7安装在灯杆1的内部；光照度检测模块4安装在灯架2上，通过导线与微控制器7电气连接；超声波检测模块5安装在灯杆1的外壁上，垂直于灯杆1，通过导线与微控制器7电气连接；无线发送/接收模块6安装在灯杆1顶部的木板3下方，通过导线与微控制器7电气连接。

其中，微控制器7采用的是MSP430G2553单片机，具有质量好，功耗低的特点。无线发送/接收模块６是PT2262、PT2272，是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片，其中发射芯片PT2262将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。

其中，光照度检测模块４选用的是光敏二极管，原理易懂，电路简单，利于检查电路故障。超声波模块5使用的是HC-SR04，其利用高低电平来识别有无车辆信号，精度比较高，使得测量值比较准确。

实施例2：

本发明的微控制器7分为主机和从机两种型号，从结构上来说，主机控制器具有完整的功能，从机控制器则没有超声波检测及无线发送功能。由于无线发送/接收模块6的有效通信距离为150-200米，所以每隔100米安装一个主机控制器，从机控制器则安装在两个主机控制器之间的每个路灯上。工作时，微控制器7根据光照度传感器反馈回的信号确定是白天还是黑夜，当光线不足时，微控制器7控制功率开关10接通，此时灯泡正常发光，另一方面启动定时电路，定时电路延时时间约为5个小时，定时时间没到时，不进行车辆检测及无线控制。也就是说系统认为天黑后的前5个小时还是正常活动时间，这时应保证正常的交通进行，不进行节能控制。定时时间到了后，当超声波模块5检测到车辆或行人时，控制切换开关点亮路灯，同时将控制信号通过无线方式发送出去，这样主控制器无线覆盖范围内的全部路灯都会打开，确保司机有足够的视野。在控制板上用两位拨码开关作为方向识别，这样可以防止道路对面或其它临近路段的路灯误触发而动作。

实施例3：

考虑到交通行业中安装、维护过程及人员结构等特点，本发明中无线发送/接收模块6采用了PT2262、PT2272的通信方式。这是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片，电路中用声表面谐振器代替传统的LC振荡器，再配接特性阻抗为50欧姆的天线，通过实验验证，工作稳定、通信可靠、户外可达150米的距离，完全满足了设计的需求。无线信号在空间向四周传播，为了防止影响到道路对面或附近其它道路上的路灯，根据道路的南北及东西走向分为四种模式，在控制板上设置了两位拨码开关，其四种组合刚好与这四种模式对应，系统在每次发送无线信号前只需要读取拨码开关的值，就确定了发送命令格式，这样就省去了复杂的组网过程及地址设置、识别过程。

实施例4：

光照度检测模块4和超声波模块5都接在微控制器７的I/O管脚上，作为输入使用，路灯装置３也接在单片机的I/O管脚上，作为输出使用。通过光照度检测模块４来识别白天黑夜，当夜晚光线强度下降时，系统控制功率开关10接通，路灯工作，同时在芯片内部启动软件定时功能。微控制器７处理所输入的信息，控制输出信息，使得路灯处于开或关的状态。当超声波检测模块5获取到有效的信号后点亮路灯，并利用无线发送/接收模块６将这一信号传到前方150米范围内的每一盏，保证司机在行车过程中有足够的视野。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种郊区智能路灯，包括路灯杆、灯架、木板、电源模块、LED灯，其特征在于还包括：微控制器、光照度检测模块、超声波检测模块和无线收发模块；其中，灯架安装在灯杆的上半部，LED灯安装在灯架上；电源模块安装在灯杆内部，靠近灯架；电源模块的输入端与市电相连接，输出端与LED灯及微控制器相连接；微控制器安装在灯杆的内部；光照度检测模块安装在灯架上，通过导线与微控制器电气连接；超声波检测模块安装在灯杆的外壁上，垂直于灯杆，通过导线与微控制器电气连接；无线收发模块安装在灯杆顶部的木板下方，通过导线与微控制器电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种郊区智能路灯，其特征在于：所述的微控制器由两部分组成，包括主机和从机。

3.根据权利要求１所述的一种郊区智能路灯，其特征在于：所述的无线发送接收模块是PT2262、PT2272，其控制信号端与单片机相连。

4.根据权利要求１所述的一种郊区智能路灯，其特征在于：光照度检测模块及超生波检测模块将信号送入单片机，单片机经过数字信号处理，通过无线发送与接收模块，从而控制路灯的开关。