CN107690217A - 一种节能智能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能智能路灯，它包括中央处理模块、光线感应模块、太阳能控制模块、路灯模块和物体感应模块。所述中央处理模块为单片机，分别连接光线感应模块和物体感应模块；所述物体感应模块包括红外感应模块和超声波感应模块；红外接收电路将探测到的人体信号输入到单片机，启动单片机控制启动过超声波发送电路以及超声波接收电路进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关，所述的光线感应模块将探测到的光线强度信号输入到单片机，调节光线强度。本发明在光线变化和车辆行人经过时能够自动开关路灯和调节光照强度，解决了传统控制方法实时性差、能源消耗多等问题。

Description

一种节能智能路灯
技术领域
本发明涉及道路路灯控制领域，尤其涉及一种节能智能的路灯控制装置。
背景技术
随着时代的不断进步，人们对生活环境质量的要求越来越高，道路照明已经成为城市管理的重要组成部分，随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用越来越广泛。传统照明装置的开关控制通常采用定时控制或者人工控制。人工控制会带来维护人员的不足、维护费用的大量增加等问题。定时控制则很多时候没有考虑到节能的问题，当深夜道路上没有车辆时路灯仍然点亮，浪费了大量的电力资源；而在遇见沙尘暴、暴雨等特殊天气情况时则会出现开灯不及时、光照不够等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于单片机控制的智能路灯控制、管理系统，以解决现有定时控制或人工控制路灯时存在的问题。同时根据光照的变化和路面的交通状况自动进行路灯的亮灭，减少了工作人员的工作强度和节省能源，还可利用太阳能储存能量，节约能源。
本发明是一种节能智能路灯，其特征在于：包括中央处理模块、光线感应模块、太阳能控制模块、路灯模块和物体感应模块；所述的中央处理模块为单片机，分别与光线感应模块、太阳能控制器模块和物体感应模块连接；所述的光线感应模块与单片机连接；所述的太阳能控制器模块与单片机相连；所述的路灯模块分别连接于中央处理模块和太阳能控制模块；所述的物体感应模块包括红外感应模块和超声波感应模块，连接于单片机。所述的光线感应模块包括投光器、受光器和接受感应器，所述投光器、受光器、接受感应器和单片机依次连接。所述的太阳能控制模块包括太阳能电池板、稳压控制模块、固态继电器模块、可充电蓄电池模块、时钟模块、光控模块、主控模块和电源模块；所述固态继电器模块的第一控制端正极与电源模块的+5V电源输出端口相连，固态继电器模块的第一控制端负极与NPN型三极管N1的集电极相连；所述固态继电器模块的第二控制端正极接入稳压控制模块输出端，固态继电器模块的第二控制端负极接入所述路灯模块的输入端；所述NPN型三极管N1的基极串接电阻R1后与主控模块的输出端口相连，NPN型三极管N1的发射极接地。所述主控模块的电源端正极与电源模块的+3.3V电源输出端口相连，主控模块的电源端负极接地；所述主控模块的RST复位端口依次串接电阻R3和电容C1后与主控模块的电源端负极相连，主控模块的电源端正极串接电阻R4后与电阻R3和电容C1之间的连线相连，主控模块的电源端正极串接电容C2后与主控模块的电源端负极相连；所述固态继电器模块的控制端正极依次串接发光二极管D1和电阻R2后与固态继电器模块的控制端负极相连；所述电源模块的电路结构为：+5V电源的输出端为电源模块的+5V电源输出端口；电源芯片的输入端3脚与+5V电源的输出端相连，电容C3的一端并接电容C4的正极后与电源芯片的输出端2脚相连，电源芯片的接地端1脚并接电容C3的另一端和电容C4的负极后接地，电源芯片的输出端2脚为电源模块的+3.3V电源输出端口。所述的路灯模块灯泡和连接电线，连接于中央处理模块和太阳能控制模块。所述的物体感应模块包括红外接收电路、超声波发送电路、超声波接收电路；红外接收电路将探测到的人体信号输入到单片机，启动单片机控制超声波发送电路以及超声波接收电路进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关； 超声波接收电路接收的物体信号输入到单片机进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关；单片机与路灯开关导线连接，提供路灯自动调节模式。
本发明的有益效果在于：利用太阳能在白天储存能量，节约能量，在路灯灯桩上安装光照感应模块，通过感应光线强度，自动控制路灯开启或关闭；同时在路灯灯桩上安装物体感应模块，当路灯亮时，如果长时间检测不到行人或车辆经过，则自动关闭当前路灯，当有车辆或行人靠近时，自动点亮路灯。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明是一种节能智能路灯，其特征在于：包括中央处理模块、光线感应模块、太阳能控制模块、路灯模块和物体感应模块；所述的中央处理模块为单片机，分别与光线感应模块、太阳能控制器模块和物体感应模块连接；所述的光线感应模块与单片机连接；所述的太阳能控制器模块与单片机相连；所述的路灯模块分别连接于中央处理模块和太阳能控制模块；所述的物体感应模块包括红外感应模块和超声波感应模块，连接于单片机。所述的光线感应模块包括投光器、受光器和接受感应器，所述投光器、受光器、接受感应器和单片机依次连接。所述投光器上具有光学透镜，所述受光器上具有光学透镜，所述接受感应器上具有信号转换模块。在强光环境下，光线感应器接收到强光，投光器将光线由光学透镜A将之聚焦，经传输至受光器的光学透镜B，再传输至接受感应器，接受感应器收到强光信号后，由信号转换模块转变成低电压信号，并传递给单片机，单片机将接收到的低电压信号转换成电信号传送给灯泡，灯泡亮度则变暗；同理，在弱光环境下，接受感应器收到弱光信号并转变成高电压信号，单片机接收到高电压信号转换成电信号传送给灯泡，灯泡亮度则变亮。
所述的太阳能控制模块包括太阳能电池板、稳压控制模块、固态继电器模块、可充电蓄电池模块、时钟模块、光控模块、主控模块和电源模块；所述固态继电器模块的第一控制端正极与电源模块的+5V电源输出端口相连，固态继电器模块的第一控制端负极与NPN型三极管N1的集电极相连；所述固态继电器模块的第二控制端正极接入稳压控制模块输出端，固态继电器模块的第二控制端负极接入所述路灯模块的输入端；所述NPN型三极管N1的基极串接电阻R1后与主控模块的输出端口相连，NPN型三极管N1的发射极接地。所述主控模块的电源端正极与电源模块的+3.3V电源输出端口相连，主控模块的电源端负极接地；所述主控模块的RST复位端口依次串接电阻R3和电容C1后与主控模块的电源端负极相连，主控模块的电源端正极串接电阻R4后与电阻R3和电容C1之间的连线相连，主控模块的电源端正极串接电容C2后与主控模块的电源端负极相连；所述固态继电器模块的控制端正极依次串接发光二极管D1和电阻R2后与固态继电器模块的控制端负极相连；所述电源模块的电路结构为：+5V电源的输出端为电源模块的+5V电源输出端口；电源芯片的输入端3脚与+5V电源的输出端相连，电容C3的一端并接电容C4的正极后与电源芯片的输出端2脚相连，电源芯片的接地端1脚并接电容C3的另一端和电容C4的负极后接地，电源芯片的输出端2脚为电源模块的+3.3V电源输出端口。所述的路灯模块灯泡和连接电线，连接于中央处理模块和太阳能控制模块。所述的物体感应模块包括红外接收电路、超声波发送电路、超声波接收电路；红外接收电路将探测到的人体信号输入到单片机，启动单片机控制超声波发送电路以及超声波接收电路进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关；超声波接收电路接收的物体信号输入到单片机进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关；单片机与路灯开关导线连接，提供路灯自动调节模式。
上述主控模块的输出端口输出为高电平时，NPN型三极管N1导通，固态继电器模块的控制端正、负极之间有电流流过，固态继电器模块的负载端正、负极导通，同时发光二极管D1亮；当主控模块的输出端口输出为低平时，NPN型三极管N1截止，固态继电器模块的控制端正、负极之间无电流流过，固态继电器模块的负载端正、负极截止，同时发光二极管D1灭。
优选地，所述单片机为STC89C51单片机；
优选地，所述 NPN型三极管N1的型号为9013；
优选地，所述主控模块采用C8051F310的芯片。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种节能智能路灯，其特征在于：包括中央处理模块、光线感应模块、太阳能控制模块、路灯模块和物体感应模块；所述的中央处理模块为单片机，分别与光线感应模块、太阳能控制器模块和物体感应模块连接；所述的光线感应模块与单片机连接；所述的太阳能控制器模块与单片机相连；所述的路灯模块分别连接于中央处理模块和太阳能控制模块；所述的物体感应模块包括红外感应模块和超声波感应模块，连接于单片机。
2.根据权利要求1所述的一种节能智能路灯，其特征在于：所述的光线感应模块包括投光器、受光器和接受感应器，所述投光器、受光器、接受感应器和单片机依次连接。
3.根据权利要求1所述的一种节能智能路灯，其特征在于：所述的太阳能控制模块包括太阳能电池板、稳压控制模块、固态继电器模块、可充电蓄电池模块、时钟模块、光控模块、主控模块和电源模块。
4.根据权利要求3所述的一种节能智能路灯，其特征在于：所述固态继电器模块的第一控制端正极与电源模块的+5V电源输出端口相连，固态继电器模块的第一控制端负极与NPN型三极管N1的集电极相连；所述固态继电器模块的第二控制端正极接入稳压控制模块输出端，固态继电器模块的第二控制端负极接入所述路灯模块的输入端；所述NPN型三极管N1的基极串接电阻R1后与主控模块的输出端口相连，NPN型三极管N1的发射极接地。
5.根据权利要求3所述的一种节能智能路灯，其特征在于：所述主控模块的电源端正极与电源模块的+3.3V电源输出端口相连，主控模块的电源端负极接地；所述主控模块的RST复位端口依次串接电阻R3和电容C1后与主控模块的电源端负极相连，主控模块的电源端正极串接电阻R4后与电阻R3和电容C1之间的连线相连，主控模块的电源端正极串接电容C2后与主控模块的电源端负极相连；所述固态继电器 模块的控制端正极依次串接发光二极管D1和电阻R2后与固态继电器模块的控制端负极相连；所述电源模块的电路结构为：+5V电源的输出端为电源模块的+5V电源输出端口；电源芯片的输入端3脚与+5V电源的输出端相连，电容C3的一端并接电容C4的正极后与电源芯片的输出端2脚相连，电源芯片的接地端1脚并接电容C3的另一端和电容C4的负极后接地，电源芯片的输出端2脚为电源模块的+3.3V电源输出端口。
6.根据权利要求1所述的一种节能智能路灯，其特征在于：所述的路灯模块灯泡和连接电线，连接于中央处理模块和太阳能控制模块。
7.根据权利要求1所述的一种节能智能路灯，其特征在于：所述的物体感应模块包括红外接收电路、超声波发送电路、超声波接收电路；红外接收电路将探测到的人体信号输入到单片机，单片机控制超声波发送电路以及超声波接收电路进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关； 超声波接收电路接收的物体信号输入到单片机进行距离测算，单片机与开关通电电路相连控制路灯开关；单片机与路灯开关导线连接，提供路灯自动调节模式。
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