CN108156736A - 一种路灯节能系统 - Google Patents

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岳平
闵吉磊
王毅
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

本发明是一种路灯节能系统，包括CPU芯片，所述CPU芯片的输入端分别连接电源、触摸开关模块和光线检测模块，所述CPU芯片的输出端通过相应的执行电网连接照明灯，所述CPU芯片的输入端还连接有人体感应模块，用于检测人体发出的红外线或是否有移动物体经过。本发明系统可以在夜间12或2点后开启，夜间无人无车时，路灯默认降到最低亮度，当探测到有人有车即将经过时，提前提高前方路灯的亮度，从而实现最大程度的节能。

Description

一种路灯节能系统
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种路灯节能系统。
背景技术
目前路灯专用变压器(三相单相)低压输出相电压固定为220伏，输出电压又随电网电压变化而变化，午夜用电低峰时，低压输出电压有时升达250伏。道路照明使用的钠灯，金卤灯，汞灯等气体放电灯随电压升高，电流增大，发光亮度增强，反之电压降低，电流减少，发光亮度减弱。高电压运行导致供电成本加大，也大大缩短了镇流器和灯炮的使用寿命。据调查，我国中小城市在午夜12点后，大型城市凌晨2点后道路上也少见行人、车辆，从这一时段后，道路上仍然保持高照度显然没有必要。
本发明提供一种路灯节能系统，夜间无人无车，路灯亮度降到最低，当探测到有人有车即将经过时，提前提高前方路灯的亮度，从而实现最大程度的节能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种路灯节能系统。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种路灯节能系统，包括CPU芯片，所述CPU芯片的输入端分别连接电源、触摸开关模块和光线检测模块，所述CPU芯片的输出端通过相应的执行电网连接照明灯，所述CPU芯片的输入端还连接有人体感应模块，用于检测人体发出的红外线或是否有移动物体经过。
进一步的，所述人体感应模块包括红外线发射管D3、红外线接收管D4和比较器U1，所述红外线发射管D3的正极端通过电阻R1连接至高电平端VCC，红外线发射管D3的负极端接地端GND，所述红外线接收管D4的正极端通过电阻R6连接至高电平端VCC，红外线接收管D4的负极端接地端GND，所述红外线接收管D4的正极端与电阻R6的公共连接处作为电压输出端AC，所述电压输出端AC连接比较器U1的正相输入端INA+，比较器U1的GND端接地，比较器U1的VCC端连接高电平端VCC并通过电容C1接地，比较器U1的OUTA端连接CPU芯片上的相应接口，用于输出电平信号。
进一步的，所述人体感应模块还包括一检测距离调节电路，所述检测距离调节电路包括电位器R2，所述电位器R2的电位调节端连接比较器U1的反相输入端I NA-，所述电位器R2的一端连接地端GND，电位器R2的另一端分别与电阻R5的一端、第一发光二极管D1的正极端、第二发光二极管D1的正极端、高电平端VCC、CPU芯片上的相应接口共同连接在一起，所述第一发光二极管D1的负极端通过电阻R3与CPU芯片上的相应接口连接，所述第二发光二极管D1的负极端与电阻R4串联后再与电阻R5并联接入CPU芯片上的相应接口。
进一步的，所述CPU芯片的输出端连接一显示模块，用于显示照明灯即将变暗的剩余时间。
进一步的，所述显示模块为LCD1602液晶显示屏。
本发明的有益效果是:
本发明系统，可以在夜间12或2点后开启，夜间无人无车时，路灯默认降到最低亮度，当探测到有人有车即将经过时，提前提高前方路灯的亮度，从而实现最大程度的节能，对此，本发明不仅保留了触摸开关模块，可以进行正常的触摸开启照明灯，还设置了人体感应模块，检测是否有人经过，在有人经过时，通过收发二极管及比较器电路输出电平信号给CPU控制器，从而控制照明灯的高亮度开启，其结构简单、控制可靠性高，也能避免前人已经触发照明灯亮时后人行走一半时照明灯高亮度时间结束突然变暗的情况。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的人体感应模块电路图；
图3为人体感应模块中的检测距离调节电路图；
图4为本发明的触摸开关模块电路图；
图5为本发明的LCD1602液晶显示屏接口电路。
图中标号说明：1、CPU芯片，2、电源，3、触摸开关模块，4、光线检测模块，5、照明灯，6、人体感应模块，7、显示模块。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，一种路灯节能系统，包括CPU芯片1，所述CPU芯片1的输入端分别连接电源2、触摸开关模块3和光线检测模块4，所述CPU芯片1的输出端通过相应的执行电网连接照明灯5，所述CPU芯片1的输入端还连接有人体感应模块6，用于检测人体发出的红外线或是否有移动物体经过。
在本实施例中，CPU芯片1采用STC89C51单片机，并相应采用本领域常规的由STC89C51单片机构成的单片机最小系统；电源2可采用多节干电池或直接从执行电网上转换出来5V直流电源即可；如图4所示，触摸开关模块3和光线检测模块4的电路可以结合，触摸开关模块3采用本领域常规的电容式触摸板电路结构，光线检测模块4采用本领域常规的光敏电阻电路结构，由一个光敏电阻R9和一个LM393芯片组成，因为光敏电阻R9的阻值会随着周围的光线强度的变化而变化，因此电路中光敏电阻R9分得的电压就会随着光线的变化而发生变化，所以通过调节10K的电位器R12可以实现比较器LM393芯片的一个比较输出，输送给STC89C51单片机的P2.1口即可。
如图2所示，所述人体感应模块6包括红外线发射管D3、红外线接收管D4和比较器U1，在本实施例中，比较器U1采用LM393芯片，所述红外线发射管D3的正极端通过电阻R1连接至高电平端VCC，红外线发射管D3的负极端接地端GND，所述红外线接收管D4的正极端通过电阻R6连接至高电平端VCC，红外线接收管D4的负极端接地端GND，所述红外线接收管D4的正极端与电阻R6的公共连接处作为电压输出端AC，所述电压输出端AC连接比较器U1的正相输入端I NA+，比较器U1的GND端接地，比较器U1的VCC端连接高电平端VCC并通过电容C1接地，比较器U1的OUTA端连接CPU芯片1上的相应接口，用于输出电平信号，在本实施例中，红外线发射管D3发射出一定频率的红外线，当检测方向有人经过时，红外线反射回来被红外线接收管D4接收，经过比较器U1后，比较器U1的OUTA端输出一个低电平信号给STC89C51单片机，STC89C51单片机根据此信号继续重新计时继续控制开启高亮度模式的照明灯5。
如图3所示，所述人体感应模块6还包括一检测距离调节电路，所述检测距离调节电路包括电位器R2，所述电位器R2的电位调节端连接比较器U1的反相输入端I NA-，所述电位器R2的一端连接地端GND，电位器R2的另一端分别与电阻R5的一端、第一发光二极管D1的正极端、第二发光二极管D1的正极端、高电平端VCC、CPU芯片1上的相应接口共同连接在一起，所述第一发光二极管D1的负极端通过电阻R3与CPU芯片1上的相应接口连接，所述第二发光二极管D1的负极端与电阻R4串联后再与电阻R5并联接入CPU芯片1上的相应接口，选用STC89C51单片机时，都接入其P1接口，通过电位器R2的电位调节端的旋钮调节检测距离，工作电压为3.3V-5V，干扰小。
所述CPU芯片1的输出端连接一显示模块7，用于显示照明灯5即将变暗的剩余时间。
所述显示模块7为LCD1602液晶显示屏，如图5所示，其与STC89C51单片机接法也采用本领域常规接法。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种路灯节能系统，包括CPU芯片(1)，所述CPU芯片(1)的输入端分别连接电源(2)、触摸开关模块(3)和光线检测模块(4)，所述CPU芯片(1)的输出端通过相应的执行电网连接照明灯(5)，其特征在于，所述CPU芯片(1)的输入端还连接有人体感应模块(6)，用于检测人体发出的红外线或是否有移动物体经过。
2.根据权利要求1所述的路灯节能系统，其特征在于，所述人体感应模块(6)包括红外线发射管D3、红外线接收管D4和比较器U1，所述红外线发射管D3的正极端通过电阻R1连接至高电平端VCC，红外线发射管D3的负极端接地端GND，所述红外线接收管D4的正极端通过电阻R6连接至高电平端VCC，红外线接收管D4的负极端接地端GND，所述红外线接收管D4的正极端与电阻R6的公共连接处作为电压输出端AC，所述电压输出端AC连接比较器U1的正相输入端INA+，比较器U1的GND端接地，比较器U1的VCC端连接高电平端VCC并通过电容C1接地，比较器U1的OUTA端连接CPU芯片(1)上的相应接口，用于输出电平信号。
3.根据权利要求2所述的路灯节能系统，其特征在于，所述人体感应模块(6)还包括一检测距离调节电路，所述检测距离调节电路包括电位器R2，所述电位器R2的电位调节端连接比较器U1的反相输入端INA-，所述电位器R2的一端连接地端GND，电位器R2的另一端分别与电阻R5的一端、第一发光二极管D1的正极端、第二发光二极管D1的正极端、高电平端VCC、CPU芯片(1)上的相应接口共同连接在一起，所述第一发光二极管D1的负极端通过电阻R3与CPU芯片(1)上的相应接口连接，所述第二发光二极管D1的负极端与电阻R4串联后再与电阻R5并联接入CPU芯片(1)上的相应接口。
4.根据权利要求1所述的路灯节能系统，其特征在于，所述CPU芯片(1)的输出端连接一显示模块(7)，用于显示照明灯(5)即将变暗的剩余时间。
5.根据权利要求4所述的路灯节能系统，其特征在于，所述显示模块(7)为LCD1602液晶显示屏。
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