CN201001214Y - 一种智能无线网络型led路灯 - Google Patents

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Abstract

一种智能无线网络型LED路灯,由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成,其特征在于采用新型大功率、长寿命、低功耗LED做发光源,通过智能化控制模式使得路灯可随时根据时间、自然光照度开启或关闭,分组开启或关闭部分路灯,还可在不同时间段设定路灯亮度。达到绿色、节能、人性化、智能化要求。可广泛应用于公路照明。

Description

一种智能无线网络型LED路灯
技术领域
本实用新型涉及电子学领域,具体的说是一种智能型带有无线网络的LED路灯。
技术背景
现有普通路灯一般分为白炽灯、放电灯两种类型,它们的最大缺点是灯泡耐 震性、差易破碎、灯泡寿命短、功耗大、表面温度高、放电灯启动缓慢等。
普通路灯一方面只能进行简单开关控制,电能浪费严重、故障时无法及时得 到维修,管理人员无法知道路灯工作状态;另一方面当线路较时,线路压降较 大时,灯亮度下降,放电灯有还可能无法启动。 实用新型内容
本实用新型针对上述出现的问题,提出智能无线网络型LED路灯,采用新型 大功率、长寿命、低功耗LED做发光源,使得路灯功耗大大降低。高性能开关电 源提供恒流为LED照明灯组供电,使得路灯工作电压范围极大增加。无线网络使 得监控计算机、路控制箱、路灯熔入一体,路灯工作状态、数据信息、故障内容 能及时有效传到监控中心。智能化控制模式使得路灯可随时根据时间、自然光照 度开启或关闭,还可在不同时间段设定路灯亮度。达到绿色、节能、人性化、智 能化要求。
本实用新型的技术方案
一种智能无线网络型LED路灯,由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控 制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成,其特征在于所述LED 照明灯组控制终端电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路,包括开关电 源模块、恒流驱动模块、无线数传模块、LED灯组模块;开关电源模块采用开关 电源专用芯片T0P224 (U2),输入交流电压220V,经过全桥整流电路(Dl)变 成直流电源送到开关变压器(Bl)的初级线圈,在高频振荡的作用下,开关变压 器(B1)三组次级线圈有脉冲输出并构成三个回路;其中第一回路用于反馈控制, 用以完成稳压,取样稳压电路由稳压管D7,光耦DA1组成,光耦DA1—端经过
稳压管D7从第二回路提取电压信号,开关电源专用芯片T0P224 (U2)经过光 耦DA1另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器
(Bl)的初级线圈另一端;第二回路经过滤波电路输出直流,为LED灯组模块供 电;第三回路通过线性稳压器7805 (U10)输出稳定的直流电源,用于给PIC16F628 单片机(U1)、无线数传模块供电;恒流驱动模块采用专用恒流输出芯片AMC7135
(U3-U8),其3脚为恒流输出口,与LED灯组模块相接,实现恒定电流点亮LED 灯组模块,U3-U8的2脚全部相联通过取样电阻R8形成输出检测回路,该检测 信号经R6、 C13滤波后,送到PIC16F628单片机17脚,用于检测输出电流; PIC16F628单片机(U1)的3、 18、 2、 6、 11、 9脚分别与专用恒流输出芯片AMC7135
(U3-U8)的1脚相接,R3、 D8、 R4共同组成精密稳压电路形成参考电压源接 入PIC16F628单片机(m)的1脚,为PIC16F628单片机(Ul) AD采样时提供 基准;LED灯组模块由多组串联而成的LED灯组成,每组LED灯一端与所述的第 二回路输出的直流电相联,另一端与恒流输出芯片AMC7135 (U3-U8)的3脚相 联;无线数传模块JZ872/433M (Ml)与PIC16F628单片机(Ul)的7、 8、 12脚 相接,实现PIC16F628单片机(Ul)对无线控制指令的接收与响应;所述的路灯 集中控制箱电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路,包括开关电源模块、 光照度检测模块、时钟万年历模块、无线数传模块、GDM/CDMA GPRS无线数传手 机模块;开关电源模块采用开关电源专用芯片T0P224( 1U2),输入交流电压220V, 经过全桥整流电路变成直流电源送到开关变压器(1T1)的初级线圈,在高频振 荡的作用下,开关变压器(1T1) 二组次级线圈有脉冲输出并构成二个回路;其 中第一回路用于反馈控制,用以完成稳压,取样稳压电路由稳压管1D4,光耦1DA2 组成,光耦1DA2—端经过稳压管1D4从第二回路提取电压信号,开关电源专用 芯片T0P224 (1U2)经过光耦1DA2另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关 信号并输出控制开关变压器(1T1)的初级线圈另一端;第二回路经过滤波电路 输出直流,为LED灯组模块供电;光照度模块(BT1)是一块光伏电池(2CR33), 它的输出通过电阻1R7、 1R8与运算放大器CA324 (1U4C)的9、 10脚相联,放 大后电压信号由8脚输出,通过电阻1R11、电容1C13送到PIC16F628单片机的 17脚、实现对光照度检测;时钟万年历模块由芯片PF8563T (1U3)、备用电池
(1BT1)共同组成,其12(:总线输出端5、 6脚与PIC16F628单片机的1、 2脚相
联,实现对时间的读取;无线数传模块JZ872/433M (1M1)分别与PIC16F628单 片机的数据收发脚7、 8脚及控制脚12脚相联,用于实现与LED照明灯组模块 控制终端指令与信息交换;GSM/CDMA GPRS无线数传模块(1M2)分别与 PIC16F628单片机的数据收发脚7、 8脚及控制脚13脚相联,用于完成与上位计 算机的控制指集与信息交换;所述的上位控制计算机GPRS无线控制单元由主控 制计算机与GSM/CDMA GPRS无线数传模块组成,主控制计算机通过RS232 口与 GSM/CDMA GPRS无线数传模块相联,通过无线传送控制指令、路灯工作状态等信 息。
本实用新型的原理
采用新型大功率、长寿命、低功耗LED做发光源,系统供电部分采用高性能 开关电源,由GPRS无线数据通讯网络实现上位机与路灯控制箱之间进行远程无 线电指令与数据信息传输,在控制箱与路灯之间采用无线数传模块进行数据传 输,实现计算机、控制柜、路灯一体化控制与管理。
智能化控制模式使得路灯可随时根据时间、自然光照度开启或关闭,分组开 启或关闭部分路灯,还可在不同时间段设定路灯亮度。达到绿色、节能、人性化、 智能化要求。
本实用新型的效果
1、 采用LED灯组实现路灯照明,功耗低,寿命长,绿色环保。
2、 采用开关型电源供电,有效增加路灯供电压范围。不受路长造成工作电 压压降影响。
3、 可随时根据时间、自然光照度开启或关闭,分组开启或关闭部分路灯或 调整路灯亮度。
4、 不同时间段设定路灯亮度曲线。
5、 路灯工况进实时监测。
6、 上位机与控制箱之间采用GPRS GSM/CDMA无线模块可实现超远程控制。
附图说明
图1为本实用新型的LED照明灯组控制终端电路原理图。
图2为本实用新型的路灯集中控制箱电路原理图。 具体实施方式
参见图1、 2。 一种智能无线网络型LED路灯,由LED照明灯组控制终端电 路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成。其特 征在于所述LED照明灯组控制终端电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电 路,包括开关电源模块、恒流驱动模块、无线数传模块、LED灯组模块。开关电 源模块采用开关电源专用芯片U2 (T0P224),输入交流电压220V,经过Dl全桥 整流变成直流电源送到开关变压器Bl的初级线圈,高频PWM开关信号由U2输出, 控制开关变压器的初级线圈另一端,在高频振荡的作用下,开关变压器三组次级 线圈有脉冲输出,经整流后第一路路用于反馈控制,用以完成稳压。取样稳压电 路由稳压管D7,光耦DA1完成。第二路用于输出直流36V,最大输出3A,为LED 灯组供电。第三路输出直流6V,通过线性稳压器U10(7805)输出稳定的5V直流 电源,用于给CPU、无线数传模块供电。恒流驱动模块U3-U8采用专用恒流输出 芯片(AMC7135),其3脚为恒流输出口,与LED灯组相接,实现恒定电流点亮 LED灯组,U1-U8的2脚全部相联通过取样电阻R8形成输出检测回路,该信号经 R6、 C13滤波后,送到微处理器17脚,用于检测输出电流,并判断灯组工作状 态。微处理器U1的3、 18、 2、 6、 11、 9脚分别与U3-U8的1脚相接,以实现对 灯组开关、亮度等控制。R3、 D8、 R4共同组成精密稳压电路形成参考电压源接 入微处理器Ul的1脚,为微处理器AD采样时提供基准。LED灯组模块分成6组, 每组由10个1W高亮度LED串联组成,它们一端与36V电源相联,另一端与恒流 驱动模块相联。无线数传模块M1与微处理器U1的7、 8、 12脚相接,实现微处 理器Ul对无线控制指令的接收与响应。所述的路灯集中控制箱电路由14脚的 PIC16F628单片机作为主机电路,包括开关电源模块、光照度检测模块、时钟万 年历模块、无线数传模块、GDM/CDMAGPRS无线数传模块。开关电源模块采用开 关电源专用芯片1U2 (T0P224),输入交流电压220V,经过1D1全桥整流变成直 流电源送到开关变压器1T1的初级线圈,高频PWM开关信号由1U2输出,控制开 关变压器的初级线圈另一端,在高频振荡的作用下,开关变压器二组次级线圈有 脉冲输出,经整流后第一路路用于反馈控制,用以完成稳压。取样稳压电路由稳压管1D7,光耦1DA1完成。第二路用于输出直流5V,用于对整个系统供电。光照 度模块的BT1 (2CR33)是一块光伏电池,它的输出通过1R7、 1R8与运算方放大 器1U4 (LM324)的9、 10脚,放大后电压信号由8脚输出,通过iRll、 1C13送 到微处理器1U1的17脚、实现对光照度检测。时钟万年历模块由1U3(PF8563T)、 备用电池1BT1等共同组成,其I2C总线输出端5、 6脚与微处理1U1的1、 2脚 相联,实现对时间的读取。无线数传模块1M1分别与1U1的数据收发脚7、 8脚 及控制脚12脚相联,用于实现与LED照明灯组控制终端指令与信息交换。 GSM/CDMA GPRS无线数传模块1M2 (ITM100)分与与1U1的数据收发脚7、 8脚 及控制脚13脚相联,用于完成与上位计算机的控制指集与信息交换。所述的上 位控制计算机GPRS无线控制单元由主控制计算机与GSM/CDMA GPRS无线模块以 及相应的控制软件,控制计算机通过RS232 口与GPRS模块相联,通过无线传送 控制指令、路灯工作状态等信息。
智能无线网络LED路灯控制终端与普通路灯安装方式一样;路灯控制箱可固 定于路边GSM/CDMA网络可覆盖区域,安装时注意自然光检测孔避开路灯光照,上 位计算机可安装于控制室。

Claims (1)

1、一种智能无线网络型LED路灯,由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成,其特征在于所述LED照明灯组控制终端电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路,包括开关电源模块、恒流驱动模块、无线数传模块、LED灯组模块;开关电源模块采用开关电源专用芯片TOP224(U2),输入交流电压220V,经过全桥整流电路(D1)变成直流电源送到开关变压器(B1)的初级线圈,在高频振荡的作用下,开关变压器(B1)三组次级线圈有脉冲输出并构成三个回路;其中第一回路用于反馈控制,用以完成稳压,取样稳压电路由稳压管D7,光耦DA1组成,光耦DA1一端经过稳压管D7从第二回路提取电压信号,开关电源专用芯片TOP224(U2)经过光耦DA1另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器(B1)的初级线圈另一端;第二回路经过滤波电路输出直流,为LED灯组模块供电;第三回路通过线性稳压器7805(U10)输出稳定的直流电源,用于给PIC16F628单片机(U1)、无线数传模块供电;恒流驱动模块采用专用恒流输出芯片AMC7135(U3-U8),其3脚为恒流输出口,与LED灯组模块相接,实现恒定电流点亮LED灯组模块,U3-U8的2脚全部相联通过取样电阻R8形成输出检测回路,该检测信号经R6、C13滤波后,送到PIC16F628单片机17脚,用于检测输出电流;PIC16F628单片机(U1)的3、18、2、6、11、9脚分别与专用恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)的1脚相接,R3、D8、R4共同组成精密稳压电路形成参考电压源接入PIC16F628单片机(U1)的1脚,为PIC16F628单片机(U1)AD采样时提供基准;LED灯组模块由多组串联而成的LED灯组成,每组LED灯一端与所述的第二回路输出的直流电相联,另一端与恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)的3脚相联;无线数传模块JZ872/433M(M1)与PIC16F628单片机(U1)的7、8、12脚相接,实现PIC16F628单片机(U1)对无线控制指令的接收与响应;所述的路灯集中控制箱电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路,包括开关电源模块、光照度检测模块、时钟万年历模块、无线数传模块、GDM/CDMA GPRS无线数传手机模块;开关电源模块采用开关电源专用芯片TOP224(1U2),输入交流电压220V,经过全桥整流电路变成直流电源送到开关变压器(1T1)的初级线圈,在高频振荡的作用下,开关变压器(1T1)二组次级线圈有脉冲输出并构成二个回路;其中第一回路用于反馈控制,用以完成稳压,取样稳压电路由稳压管1D4,光耦1DA2组成,光耦1DA2一端经过稳压管1D4从第二回路提取电压信号,开关电源专用芯片TOP224(1U2)经过光耦1DA2另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器(1T1)的初级线圈另一端;第二回路经过滤波电路输出直流,为LED灯组模块供电;光照度模块(BT1)是一块光伏电池(2CR33),它的输出通过电阻1R7、1R8与运算放大器CA324(1U4C)的9、10脚相联,放大后电压信号由8脚输出,通过电阻1R11、电容1C13送到PIC16F628单片机的17脚、实现对光照度检测;时钟万年历模块由芯片PF8563T(1U3)、备用电池(1BT1)共同组成,其I2C总线输出端5、6脚与PIC16F628单片机的1、2脚相联,实现对时间的读取;无线数传模块JZ872/433M(1M1)分别与PIC16F628单片机的数据收发脚7、8脚及控制脚12脚相联,用于实现与LED照明灯组模块控制终端指令与信息交换;GSM/CDMA GPRS无线数传模块(1M2)分别与PIC16F628单片机的数据收发脚7、8脚及控制脚13脚相联,用于完成与上位计算机的控制指集与信息交换;所述的上位控制计算机GPRS无线控制单元由主控制计算机与GSM/CDMA GPRS无线数传模块组成,主控制计算机通过RS232口与GSM/CDMA GPRS无线数传模块相联,通过无线传送控制指令、路灯工作状态等信息。
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