CN108521702A - 一种基于stm芯片的智能路灯控制电路的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能路灯控制技术领域，特别涉及一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法。本发明的智能路灯控制电路包括微处理器控制模块、光照传感器、车辆检测模块、电压电流检测模块、串口模块、按键和指示模块、无线通信模块、路灯控制模块、驱动模块，本发明能够根据光线强度自动调节路灯亮度，当道路上没有行人和车辆时，智能路灯控制电路自动降低路灯亮度，当道路上出现行人和车辆时，智能路灯控制电路自动增加路灯亮度，本发明实现了对路灯的集中控制，实时监控路灯的运行状态，智能化程度高。本发明保证了路灯能够在有照明需要的时候工作在较亮的工作状态，而车辆行驶过后则处于较暗的工作状态，大大节约了能源。

Description

一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法

技术领域

本发明属于智能路灯控制技术领域，特别涉及一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法。

背景技术

随着经济的发展，城市中的各条道路都覆盖有路灯，路灯为夜间行人出行提供了便利，当今国家越来越重视节能，能够在保障正常照明的前提下，对路灯的控制系统进行改进从而达到节能的目的是非常重要的。

现有技术中的路灯控制方法通常采用光控实现控制，控制方式比较简单，无法实现对路灯的集中控制，而且无法监控路灯的实时运行状态，智能化程度低，造成了资源的浪费。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，本发明实现了对路灯的集中控制，实时监控路灯的运行状态，智能化程度高。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，所述智能路灯控制电路包括微处理器控制模块，所述微处理器控制模块的信号输入端分别与光照传感器、车辆检测模块、电压电流检测模块的信号输出端相连接，所述微处理器控制模块的信号输出端分别与按键和指示模块、路灯控制模块的信号输入端相连接，微处理器控制模块分别与串口模块、无线通信模块之间双向通信连接，所述路灯控制模块的信号输出端通过驱动模块与路灯相连接，所述微处理器控制模块的电源输入端与供电模块的电源输出端相连接；

所述智能路灯控制电路的控制方法包括：

S1、所述智能路灯控制电路上电后进行初始化，所述光照传感器检测环境中的光信号，并将所述光信号发送至微处理器控制模块；

S2、所述微处理器控制模块根据内部预设的阈值判断是否对路灯进行开启，如果不需要开启路灯，则返回步骤S1操作，如果需要开启路灯，则自动开启路灯，并进入计时阶段，计时时间到，则微处理器控制模块依次通过路灯控制模块、驱动模块调节路灯工作在50％的亮度状态；

S3、所述微处理器控制模块判断光信号是否达到关灯要求，如果达到关灯要求，则关闭路灯，如果未达到关灯要求，则微处理器控制模块接收来自车辆检测模块的车辆行驶速度，并对所述车辆行驶速度进行处理，得到路灯开启的延时信号，控制车辆行驶的前方路灯依次开启，控制车辆行驶后方路灯恢复至50％的亮度状态。

优选的，所述微处理器控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的型号为STM8L152C6T6芯片。

优选的，所述车辆检测模块包括雷达测速仪，所述雷达测速仪用于检测车辆的行驶速度。

优选的，所述电压电流检测模块包括第一信号放大器A1，所述第一信号放大器A1的正极信号输入端分别连接第二电阻R2的一端、电流互感器的一个输出端，所述电流互感器的另一个输出端连接第二电阻R2的另一端并接地，电流互感器的一个输入端连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端以及电流互感器的另一个输入端均与路灯相连接，所述第一信号放大器A1的信号输出端分别连接第三电阻R3的一端以及非门电路的输入端，所述第三电阻R3的另一端连接电源，非门电路的输出端连接微处理器控制模块的输入端。

进一步优选的，所述驱动模块包括驱动芯片，所述驱动芯片的型号为LM3429，所述驱动芯片的引脚1分别连接第十二电阻R12的一端、第一电容C1的一端、第一电感L1的一端以及电源，所述第十二电阻R12的另一端分别连接第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端，所述第十三电阻R13的另一端接地，所述第十四电阻R14的另一端分别连接第一二极管D1的正极、驱动芯片的引脚7、第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接第一电感L1的另一端、第八电容C8的一端，第一二极管D1的负极连接路灯控制模块的信号输出端，驱动芯片的引脚4、引脚5均连接第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端，所述第四电阻R4的另一端、第二电容C2的另一端分别连接驱动芯片的引脚3、引脚2，所述第八电容C8的另一端分别连接第二二极管D2的正极、第二电感L2的一端，所述第二电感L2的另一端接地，所述第二二极管D2的负极分别连接第六电阻R6的一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接驱动芯片的引脚14，所述第五电容C5的另一端分别连接第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端，所述第七电阻R7的另一端连接驱动芯片的引脚13，所述第八电阻R8的另一端连接第九电阻R9的另一端以及外部接口，所述第六电容C6的另一端接地，所述驱动芯片的引脚9、引脚10、引脚11、引脚12均通过第四电容C4接地，驱动芯片的引脚6分别连接第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第七电容C7的一端，所述第十一电阻R11的另一端、第七电容C7的另一端均接地。

进一步优选的，所述路灯控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的型号为CC2430。

进一步优选的，所述按键和指示模块为报警模块。

进一步优选的，所述无线通信模块为蓝牙通信装置或WIFI通信装置。

进一步优选的，所述供电模块包括供电芯片，所述供电芯片的型号为LM1117。

进一步优选的，所述计时阶段为3小时～4小时。

本发明的有益效果为：

(1)、本发明的智能路灯控制电路包括微处理器控制模块、光照传感器、车辆检测模块、电压电流检测模块、串口模块、按键和指示模块、无线通信模块、路灯控制模块、驱动模块，本发明能够根据光线强度自动调节路灯亮度，当道路上没有行人和车辆时，智能路灯控制电路自动降低路灯亮度，当道路上出现行人和车辆时，智能路灯控制电路自动增加路灯亮度，本发明实现了对路灯的集中控制，实时监控路灯的运行状态，智能化程度高。

(2)、本发明在保证照明的同时，节约了能源，保障了夜间的安全驾驶，达到节能目的。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的一个实施例的智能路灯控制电路的结构原理框图；

图2为本发明的一个实施例的电压电流检测模块的电路原理图；

图3为本发明的一个实施例的驱动模块的电路原理图；

图4为本发明的一个实施例的智能路灯控制电路的控制方法的流程图。

上述图中的标记均为：

10—微处理器控制模块 11—光照传感器 12—车辆检测模块

13—电压电流检测模块 14—串口模块 15—按键和指示模块

16—无线通信模块 17—路灯控制模块 18—驱动模块

具体实施方式

下面对照附图，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，所述智能路灯控制电路包括微处理器控制模块10，所述微处理器控制模块10的信号输入端分别与光照传感器11、车辆检测模块12、电压电流检测模块13的信号输出端相连接，所述微处理器控制模块10的信号输出端分别与按键和指示模块15、路灯控制模块17的信号输入端相连接，微处理器控制模块10分别与串口模块14、无线通信模块16之间双向通信连接，所述路灯控制模块17的信号输出端通过驱动模块18与路灯相连接，所述微处理器控制模块10的电源输入端与供电模块的电源输出端相连接；

所述智能路灯控制电路的控制方法包括：

S1、所述智能路灯控制电路上电后进行初始化，所述光照传感器11检测环境中的光信号，并将所述光信号发送至微处理器控制模块10；

S2、所述微处理器控制模块10根据内部预设的阈值判断是否对路灯进行开启，如果不需要开启路灯，则返回步骤S1操作，如果需要开启路灯，则自动开启路灯，并进入计时阶段，计时时间到，则微处理器控制模块10依次通过路灯控制模块17、驱动模块18调节路灯工作在50％的亮度状态；

所述光信号进入微处理器控制模块10后，被转换为数字信号，预设的阈值为数字信号。

S3、所述微处理器控制模块10判断光信号是否达到关灯要求，如果达到关灯要求，则关闭路灯，如果未达到关灯要求，则微处理器控制模块10接收来自车辆检测模块12的车辆行驶速度，并对所述车辆行驶速度进行处理，得到路灯开启的延时信号，控制车辆行驶的前方路灯依次开启，控制车辆行驶后方路灯恢复至50％的亮度状态。

本发明保证了路灯能够在有照明需要的时候工作在较亮的工作状态，而车辆行驶过后则处于较暗的工作状态，大大节约了能源。本发明的智能路灯控制电路在安装时，需要在路口处设置红外测距装置来判断车辆的行驶方向，并由红外测距装置控制相应方向的路灯开启。

具体的，所述微处理器控制模块10包括控制芯片，所述控制芯片的型号为STM8L152C6T6芯片；所述车辆检测模块12包括雷达测速仪，所述雷达测速仪用于检测车辆的行驶速度；所述路灯控制模块17包括控制芯片，所述控制芯片的型号为CC2430；所述按键和指示模块15为报警模块；所述无线通信模块16为WIFI通信装置；所述供电模块包括供电芯片，所述供电芯片的型号为LM1117。

如图2所示，所述电压电流检测模块13包括第一信号放大器A1，所述第一信号放大器A1的正极信号输入端分别连接第二电阻R2的一端、电流互感器的一个输出端，所述电流互感器的另一个输出端连接第二电阻R2的另一端并接地，电流互感器的一个输入端连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端以及电流互感器的另一个输入端均与路灯相连接，所述第一信号放大器A1的信号输出端分别连接第三电阻R3的一端以及非门电路的输入端，所述第三电阻R3的另一端连接电源，非门电路的输出端连接微处理器控制模块10的输入端。

具体的，所述非门电路的芯片型号为74LS04，第一电阻R1为压敏电阻，第二电阻R2为精密电阻。

如图3所示，所述驱动模块18包括驱动芯片，所述驱动芯片的型号为LM3429，所述驱动芯片的引脚1分别连接第十二电阻R12的一端、第一电容C1的一端、第一电感L1的一端以及电源，所述第十二电阻R12的另一端分别连接第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端，所述第十三电阻R13的另一端接地，所述第十四电阻R14的另一端分别连接第一二极管D1的正极、驱动芯片的引脚7、第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接第一电感L1的另一端、第八电容C8的一端，第一二极管D1的负极连接路灯控制模块17的信号输出端，驱动芯片的引脚4、引脚5均连接第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端，所述第四电阻R4的另一端、第二电容C2的另一端分别连接驱动芯片的引脚3、引脚2，所述第八电容C8的另一端分别连接第二二极管D2的正极、第二电感L2的一端，所述第二电感L2的另一端接地，所述第二二极管D2的负极分别连接第六电阻R6的一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接驱动芯片的引脚14，所述第五电容C5的另一端分别连接第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端，所述第七电阻R7的另一端连接驱动芯片的引脚13，所述第八电阻R8的另一端连接第九电阻R9的另一端以及外部接口，所述第六电容C6的另一端接地，所述驱动芯片的引脚9、引脚10、引脚11、引脚12均通过第四电容C4接地，驱动芯片的引脚6分别连接第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第七电容C7的一端，所述第十一电阻R11的另一端、第七电容C7的另一端均接地。

驱动芯片的型号为LM3429，LM3429是一种多功能的用于LED驱动的控制器，可以轻松配置在降压结构中，灵活性高。LM3429芯片内部的控制器可用于高达2MHz的可调开关频率，实现对多路路灯的集中控制。

所述计时阶段为3小时至4小时。

综上所述，本发明能够根据光线强度自动调节路灯亮度，当道路上没有行人和车辆时，智能路灯控制电路自动降低路灯亮度，当道路上出现行人和车辆时，智能路灯控制电路自动增加路灯亮度，本发明实现了对路灯的集中控制，实时监控路灯的运行状态，智能化程度高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述智能路灯控制电路包括微处理器控制模块(10)，所述微处理器控制模块(10)的信号输入端分别与光照传感器(11)、车辆检测模块(12)、电压电流检测模块(13)的信号输出端相连接，所述微处理器控制模块(10)的信号输出端分别与按键和指示模块(15)、路灯控制模块(17)的信号输入端相连接，微处理器控制模块(10)分别与串口模块(14)、无线通信模块(16)之间双向通信连接，所述路灯控制模块(17)的信号输出端通过驱动模块(18)与路灯相连接，所述微处理器控制模块(10)的电源输入端与供电模块的电源输出端相连接；

所述智能路灯控制电路的控制方法包括：

S1、所述智能路灯控制电路上电后进行初始化，所述光照传感器(11)检测环境中的光信号，并将所述光信号发送至微处理器控制模块(10)；

S2、所述微处理器控制模块(10)根据内部预设的阈值判断是否对路灯进行开启，如果不需要开启路灯，则返回步骤S1操作，如果需要开启路灯，则自动开启路灯，并进入计时阶段，计时时间到，则微处理器控制模块(10)依次通过路灯控制模块(17)、驱动模块(18)调节路灯工作在50％的亮度状态；

S3、所述微处理器控制模块(10)判断光信号是否达到关灯要求，如果达到关灯要求，则关闭路灯，如果未达到关灯要求，则微处理器控制模块(10)接收来自车辆检测模块(12)的车辆行驶速度，并对所述车辆行驶速度进行处理，得到路灯开启的延时信号，控制车辆行驶的前方路灯依次开启，控制车辆行驶后方路灯恢复至50％的亮度状态。

2.如权利要求1所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述微处理器控制模块(10)包括控制芯片，所述控制芯片的型号为STM8L152C6T6芯片。

3.如权利要求2所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述车辆检测模块(12)包括雷达测速仪，所述雷达测速仪用于检测车辆的行驶速度。

4.如权利要求3所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述电压电流检测模块(13)包括第一信号放大器A1，所述第一信号放大器A1的正极信号输入端分别连接第二电阻R2的一端、电流互感器的一个输出端，所述电流互感器的另一个输出端连接第二电阻R2的另一端并接地，电流互感器的一个输入端连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端以及电流互感器的另一个输入端均与路灯相连接，所述第一信号放大器A1的信号输出端分别连接第三电阻R3的一端以及非门电路的输入端，所述第三电阻R3的另一端连接电源，非门电路的输出端连接微处理器控制模块(10)的输入端。

5.如权利要求4所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述驱动模块(18)包括驱动芯片，所述驱动芯片的型号为LM3429，所述驱动芯片的引脚1分别连接第十二电阻R12的一端、第一电容C1的一端、第一电感L1的一端以及电源，所述第十二电阻R12的另一端分别连接第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端，所述第十三电阻R13的另一端接地，所述第十四电阻R14的另一端分别连接第一二极管D1的正极、驱动芯片的引脚7、第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接第一电感L1的另一端、第八电容C8的一端，第一二极管D1的负极连接路灯控制模块(17)的信号输出端，驱动芯片的引脚4、引脚5均连接第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端，所述第四电阻R4的另一端、第二电容C2的另一端分别连接驱动芯片的引脚3、引脚2，所述第八电容C8的另一端分别连接第二二极管D2的正极、第二电感L2的一端，所述第二电感L2的另一端接地，所述第二二极管D2的负极分别连接第六电阻R6的一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接驱动芯片的引脚14，所述第五电容C5的另一端分别连接第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端，所述第七电阻R7的另一端连接驱动芯片的引脚13，所述第八电阻R8的另一端连接第九电阻R9的另一端以及外部接口，所述第六电容C6的另一端接地，所述驱动芯片的引脚9、引脚10、引脚11、引脚12均通过第四电容C4接地，驱动芯片的引脚6分别连接第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第七电容C7的一端，所述第十一电阻R11的另一端、第七电容C7的另一端均接地。

6.如权利要求1～5任意一项所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述路灯控制模块(17)包括控制芯片，所述控制芯片的型号为CC2430。

7.如权利要求6所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述按键和指示模块(15)为报警模块。

8.如权利要求7所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述无线通信模块(16)为蓝牙通信装置或WIFI通信装置。

9.如权利要求8所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述供电模块包括供电芯片，所述供电芯片的型号为LM1117。

10.如权利要求9所述的一种基于STM芯片的智能路灯控制电路的控制方法，其特征在于：所述计时阶段为3小时～4小时。