CN201585184U - 智能小区路灯控制装置 - Google Patents

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杨雯
陈小荣
邱钊鹏
刘霞
黄蓉
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北京电子科技职业学院
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

本实用新型涉及一种智能小区路灯控制装置,包括路段控制器、路段中的路灯、与路灯的数量一致的单灯控制器、光敏传感器、光电传感器,其特征在于:光敏传感器、光电传感器与路段控制器连接,作为灯是否点亮的输入条件,并且光电传感器在甬道两端及中部各设一个;路段控制器与各单灯控制器连接,作为控制灯是否点亮的输出;每一个单灯控制器驱动一个路灯。本实用新型可以实现:第一根据天气和环境光线明暗的变化情况,及时地调整开关路灯。第二根据道路周围环境的能见度状况,调节路灯的亮度。第三为了节约电能,控制路灯在有行人或车辆通过时开启,而无行人或车辆通过时关闭路灯。第四采用节能元器件。第五为实现小区的集中控制,需配备网络通讯端口。

Description

智能小区路灯控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种控制装置,特别涉及一种小区路灯的智能控制装置。 背景技术
[0002] 当今社会各行各业的发展都离不开能源,能源问题日渐成为制约经济发展的一个 瓶颈,探索摆脱能源危机的方法是当前乃至永远的课题,而节能减排是缓解能源紧张的一 个良策。因此,从节能减排的原则出发,路灯照明应根据天气、环境的状况及时准确地调节 光照的亮度,对其进行智能化的控制。
[0003] 目前小区路灯照明的控制方式是按照预先设定的时间定时开关灯,而当遇有突发 恶劣天气时,天空阴暗、能见度较低时,不能自动开启路灯,存在有严重的安全隐患;而另一 方面,在夜晚某些时间、某些路段没有行人和车辆经过,路灯常亮,又浪费了电能,因此应以 节能和以人为本为设计原则,进行路灯系统的智能化控制。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于:设计一种控制装置,利用高亮度LED作为照明灯,并智能 地在需要的时候点亮,达到节能的目的。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型采取了如下技术方案:设计一套智能小区路灯控 制装置,包括路段控制器、路段中的路灯、与路灯的数量一致的单灯控制器、光敏传感器、光 电传感器。其中,光敏传感器、光电传感器与路段控制器连接,作为灯是否点亮的输入条件, 并且光电传感器在甬道两端及中部各设一个;路段控制器与各单灯控制器连接,作为控制 灯是否点亮的输出;每一个单灯控制器驱动一个路灯。并且:
[0006] 所述路段控制器由单片机、按键、状态显示灯、液晶屏、报警蜂鸣器、CAN通讯端口 组成,其中单片机与光敏传感器、光电传感器连接,对光敏传感器、光电传感器的检测数据 进行采集,将采集到的模拟电压信号做A/D转换,并对转换后的数据进行分析、判断是否需 开启路灯;同时与按键、状态显示灯、液晶屏、报警蜂鸣器、CAN通讯端口连接,构成系统设 定电路、实时监测电路、时间及系统状态显示电路、报警电路、通信电路,实现开关灯时间设 定、监测装置工作是否正常、显示时间等信息、对异常情况报警、进行远程控制灯的启停及 监测装置的状态这些功能;另外,单片机的I/O与各单灯控制器连接作为控制路灯启停和 亮度调节的输出。
[0007] 所述单片机采用飞思卡尔微处理芯片MC9S12DG128。
[0008] 所述光敏传感器采用选用N5AC04067光敏电阻,用单灯控制器中的电源供电。
[0009] 所述光电传感器采用红外收发一体的光电传感器或激光收发一体的光电传感器, 用单灯控制器中的电源供电。
[0010] 所述单灯控制器采用可控电流源电路,其中三极管Q1的基极与单片机连接,通过 程序控制可调节PWM信号的占空比,使流入Q1管基极的电流产生变化,Q1管发射极电流亦 随之改变,再经Q2管将电流进一步放大后提供给路灯,此处的路灯采用1W的高亮发光二极管,即LED灯。可控电流源电路和LED灯的电源采用将〜220V降压、整流并经稳压模块稳 压得到。
[0011] 按照本实用新型的设计,可以实现:1、根据客户的需求设定在各种不同光亮度时 开启或关闭路灯;2、可手动设定开启和关闭路灯的设定时间;3、液晶屏可显示设定的时 间;4、可在夜晚当无行人或车辆通过道路时关闭路灯,而当有行人或车辆经过时立即开启 路灯;5、可根据节能的需要调节路灯的亮度;6、可进行联网控制。
附图说明 [0012] 图 1为本实用新型的系统框图;[0013] 图 2为本实用新型中光敏传感器电路图;[0014] 图 3为本实用新型中单灯控制器电路图;[0015] 图 4为本实用新型中路段控制器的控制芯片MC9S12DG128的电路图[0016] 图 5为本实用新型中路段控制器的控制键电路图;[0017] 图 6为本实用新型中路段控制器的状态指示灯电路图;[0018] 图 7为本实用新型中路段控制器的报警蜂鸣器电路图;[0019] 图 8为本实用新型中路段控制器的LCD显示屏接口电路图;[0020] 图 9为本实用新型中路段控制器的通信接口电路图;[0021] 图 10为本实用新型中路段控制器的电平转换电路图;
具体实施方式
[0022] 下面结合附图对本实用新型中一最简实施例进行详细说明:
[0023] 本实施例由路段控制器、单灯控制器、光敏传感器、光电传感器、LED灯组成,各部 件的连接如图1。
[0024] 本实施例中的路段控制器中含一控制板,控制板上有单片机、按键、液晶显示屏、 CAN总线接口等硬件,单片机选用带有多路A/D转换、CAN总线通讯功能的飞思卡尔微处理 芯片MC9S12DG128。光敏传感器检测的模拟信号送入一路A/D转换接口(图4中的AD3,光 敏传感器电路如图2),当光线暗时,A/D转换的数据值较大,反之则较小,可根据此测量值 控制路灯的开启或关闭。光电传感器检测的信号送入其余A/D转换接口(图4中的AD1、 AD2,本实施例中在甬路的两头各设一个光电传感器),根据检测到的数值判别有无行人或 车辆通过,并确定是否开启路灯。板上设置12个按键,其中6个按键设定为F1〜F6六种 控制功能,F1为设定定时开启或关闭路灯的时刻;F2为夜间判断有无行人或车辆通过时开 启和关闭路灯;F3为检测光线明暗变化时开启或关闭路灯;F4为系统时间设定;F5为路灯 电功率调节控制;F6为时间及状态显示。另外6个按键用于设定时间的调整键,即上、下、 左、右、取消、确认键。12个按键的电路图如图5,12个按键接入芯片MC9S12DG128的PH0〜 PH7、PK0〜PK2。板上配备有可用来显示当前时间、路灯的工作状况、定时开启和关闭的时 间等信息的IXD液晶显示屏,图4中的PA3〜PA7接IXD液晶显示屏(IXD液晶显示屏选用 128*64,其与MC9S12DG128的连接如图8)。板上还设有8个LED状态显示灯,其中1个用于显 示控制板上电状况、1个用于光敏传感器的工作状况、4个用于光电传感器的工作状态(本 实施例使用其中的两个,因为本实施例中只有两个光电传感器)、1个用于显示CAN接口的工作状态、1个用于显示RS232接口的工作状态。8个LED状态显示灯由芯片MC9S12DG128 的PB0〜PB7输出,其电路图如图6。另外,为实现小区的集中控制管理,板上配备有CAN总 线通讯端口(如图9),可进行联网控制。另外,本装置还配备有报警电路,当光敏传感器或 光电传感器发生故障时(AD1〜AD3中的值超出合理范围)蜂鸣器将发出报警声,其电路图 如图7,芯片MC9S12DG128的PP3输出报警信号。
[0025] 图3中的单灯控制器可以提供1. 5安培的直流电,输出功率可达5瓦,在路段控制 器的控制下点亮路灯。其中,利用电源电路将〜220V通过全桥整流、滤波、稳压转化为+5V 直流电源,稳压器件采用MC7805CT稳压芯片;利用三极管Q2驱动LED发光(路灯),三极管 Q2受三极管Q1的控制,三极管Q1由路段控制器控制。本实施例中设路段中有2个路灯,路 段控制器中的芯片MC9S12DG128的PWM0〜PWM1控制各三极管Ql,PWM0〜PWM1输出不同 占空比的PWM信号,从而实现对路灯亮度的调节。路灯采用1W的高亮发光二极管。
[0026] 本实施例中有CAN总线接口,如附图9所示,利用芯片DJA1040将芯片 MC9S12DG128的信息转换为CAN总线信号,进行数据收发,实现远程控制。芯片DJA1040的 收、发端与芯片MC9S12DG128的PMO、PM1连接。
[0027] 本实施例中还有串口转换电路,如附图10所示,利用芯片MAX232ACSE将芯片 MC9S12DG128的信息转换为RS232信号,通过该电路可以将控制板与PC机连接,实现控制板 的调试。芯片MAX232ACSE的收、发端与芯片MC9S12DG128的PS0〜PS1连接。
[0028] 光敏传感器安装在路灯附近。光敏传感器选用N5AC04067,其工作电路如图2所示。
[0029] 光电传感器要安装在距路面一米高度路边,在一段道路的首尾处各放置一个光电 传感器,在路段的中间位置放置一至二个光电传感器,其类型可选择红外收发一体的光电 传感器,或激光收发一体的光电传感器。

Claims (7)

  1. 智能小区路灯控制装置,包括路段控制器、路段中的路灯、与路灯的数量一致的单灯控制器、光敏传感器、光电传感器,其特征在于:光敏传感器、光电传感器与路段控制器连接,作为灯是否点亮的输入条件,并且光电传感器在甬道两端及中部各设一个;路段控制器与各单灯控制器连接,作为控制灯是否点亮的输出;每一个单灯控制器驱动一个路灯。
  2. 2.如权利要求1所述的智能小区路灯控制装置,其特征在于:所述路段控制器由单片 机、按键、状态显示灯、液晶屏、报警蜂鸣器、CAN通讯端口组成,其中单片机与光敏传感器、 光电传感器连接,对光敏传感器、光电传感器的检测数据进行采集,将采集到的模拟电压信 号做A/D转换,并对转换后的数据进行分析、判断是否需开启路灯;同时与按键、状态显示 灯、液晶屏、报警蜂鸣器、CAN通讯端口连接,构成系统设定电路、实时监测电路、时间及系统 状态显示电路、报警电路、通信电路,实现开关灯时间设定、监测装置工作是否正常、显示时 间等信息、对异常情况报警、进行远程控制灯的启停及监测装置的状态这些功能;另外,单 片机的I/O与各单灯控制器连接作为控制路灯启停和亮度调节的输出。
  3. 3.如权利要求2所述的智能小区路灯控制装置,其特征在于:所述单片机采用飞思卡 尔微处理芯片MC9S12DG128。
  4. 4.如权利要求1所述的智能小区路灯控制装置,其特征在于:所述光敏传感器采用 N5AC04067光敏电阻,用单灯控制器中的电源供电。
  5. 5.如权利要求1所述的智能小区路灯控制装置,其特征在于:所述光电传感器采用红 外收发一体的光电传感器或激光收发一体的光电传感器,用单灯控制器中的电源供电。
  6. 6.如权利要求1所述的智能小区路灯控制装置,其特征在于:所述路灯采用1W的高亮 发光二极管,即LED灯。
  7. 7.如权利要求6所述的智能小区路灯控制装置,其特征在于:所述单灯控制器采用可 控电流源电路,其中三极管Q1的基极与单片机连接,通过程序控制可调节PWM信号的占空 比,使流入Q1管基极的电流产生变化,Q1管发射极电流亦随之改变,再经Q2管将电流进一 步放大后提供给LED灯;可控电流源电路和LED灯的电源采用将〜220V降压、整流并经稳 压模块稳压得到。
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