CN201995190U - 一种超声波实时路灯节能控制装置 - Google Patents

一种超声波实时路灯节能控制装置 Download PDF

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杨世清
陈铭
韦文祥
郝寅生
冯禹
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Abstract

本实用新型公开了一种超声波实时路灯节能控制装置。它包括主机、从机、超声波传感器、路灯、主机电源和路灯电源，所述的主机电源与主机连接，主机、超声波传感器、路灯和路灯电源分别与从机连接。主机和从机均以AVR单片机MEGA8作为处理器。主机上还设有键盘、显示器、发光二极管和蜂鸣器，从机上还设有电子继电器和电流传感器，主机和从机之间通过RS-485总线进行半双工通信，用MEGA8和两片抗雷击RS-485收发器75LBC184构成的RS-485中继器，从机配有8个地址编码开关。本实用新型运用超声波传感器收集路面信息，由单片机进行处理，实现了路灯的自动化控制和节能作用。

Description

一种超声波实时路灯节能控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种路灯节能控制装置，更具体的说是一种超声波实时路灯节能控制装置。
背景技术
目前，传统的公路路灯一般由人工控制其工作状态，不能根据道路实际的使用状况，对路灯做出相应的调节与控制，在夜间，无论有无车辆和行人通过，路灯始终处于工作状态。其次，不能对任意路灯实现单个或集中控制和故障检查。由于我国道路较多，路灯使用量极大，对电力资源造成极大的浪费，且控制与维护不方便。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单、能利用超声波实时控制路灯的节能控制装置。
本实用新型解决上述的技术问题的技术方案是：包括主机、从机、超声波传感器、路灯、主机电源和路灯电源，所述的主机电源与主机连接，主机、超声波传感器、路灯和路灯电源分别与从机连接。
进一步，所述的主机和从机均以AVR单片机MEGA8作为处理器。
进一步，所述的主机上还设有键盘、显示器、光电传感器、RS-485接口和声光元件。
进一步，所述的从机上还设有电子继电器、电流传感器、RS-485接口和地址编码开关。
进一步，主机和从机之间通过RS-485总线进行半双工通信，用MEGA8和两片抗雷击RS-485收发器75LBC184构成RS-485中继器。
进一步，所述的声光元件为蜂鸣器和发光二极管。
由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：运用超声波传感器收集路面信息，由单片机进行处理，实现了路灯的自动化控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的路灯工作示意图；
图3为发送一字节子程序流程图；
图4为接收一字节子程序流程图；
图5为RS-485中继器流程图；
图6为RS-485总线连接示意图；
图7为主机结构示意图；
图8为从机结构示意图；
图9为主机电路原理图；
图10为从机电路原理图；
图11为超声波传感器收发核心部分电路图；
图12为超声波传感器接收电路原理图；
图13为超声波传感器发射电路原理图；
图14为RS-485中继器电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
如图1所示一种超声波实时路灯节能控制装置 ，包括主机、从机、超声波传感器、路灯、主机电源和路灯电源，所述的主机电源与主机连接，主机、超声波传感器（超声波传感器收发核心部分电路如图11所示）、路灯和路灯电源分别与从机连接。所述的主机和从机均以AVR单片机MEGA8作为处理器，主机电路原理图如图9所示，从机电路原理图如图10所示，如图7所示主机上还设有键盘、显示器、光电传感器、RS-485接口和声光元件（发光二极管和蜂鸣器），键盘和显示器实现了人机界面交互操作；光电传感器用于检测环境中的光强度，将检测到的信号发送到主机，通过主机控制路灯的亮度，起到节约能源的作用；同时用发光二极管和蜂蜜器作故障报警。如图8所示从机上还设有电子继电器、电流传感器、RS-485接口和地址编码开关，从机通过电子继电器直接控制路灯的开与关，同时通过电流传感器检测路灯的好坏，并将检测到的信息发送至主机；如图6所示主机和从机之间通过RS-485总线进行半双工通信，用MEGA8和两片抗雷击RS-485收发器75LBC184构成的RS-485中继器，RS-485中继器的电路原理图如图14所示，从而增加总线长度和稳定度；从机配有8个地址编码开关，使从机最多能达到254个。
如图2所示，为本实用新型的路灯工作示意图，超声波传感器中的发射器连续向外发出40KHZ的超声波信号，超声波传感器发射电路如图13所示，当从机1前方有车辆或行人通过时，超声波与障碍物发生反射，反射回来的声波由超声波传感器中的接收器接收，超声波传感器接收电路如图12所示，超声波传感器将这一信号传送给主机的MEGA8单片机作进一步的信号处理，处理结果是MEGA8单片机向从机1发送一个开启路灯的信号使得该从机开启路灯1的电源。考虑到车辆的速度与传感器的反应时间差，向从机1以及在从机1之前的从机2和从机3（可根据具体情况调整数量）同时发送信号将路灯开启，与此同时主机单片机中的定时器开始工作，定时结束时路灯1、路灯2和路灯3熄灭，路灯工作单元完毕，继续等待下一个信号。这样就能解决车辆通过时的灯光需求以及传感器的反应时间差。
RS-485通信程序的设计为：单片机在串行口发送数据时,只要将8位数据位传送完毕,UDR标志即建立,但此时应发送的第九位数据位和停止位尚未发出。接收数据时也同样如此，单片机在接收完8个数据位后就建立起RXT信号,但此时还未接收到第九位数据位和停止位。所以,接收端必须延时大于2位数据位的时间（1位数据位时间=1/波特率）,再作应答,否则会发生总线冲突。由此，发送一字节子程序流程图如图3所示，接收一字节子程序流程图如图4所示。
RS-485中继器的程序设计为：软件由初始化函数和终端函数组成，初始化函数将PD6和PD7置零，总线两端处于等待状态；开外部中断，等待中转数据开始；置中转标志位Sing=1。外部中断函数有如下功能：判断是总线哪一端要中转数据，将相应的另一端75LBC184置1，完成数据中转；开启定时器，限制中转时间，当中转时间到，进入定时中断。RS-485中继器流程图如图5所示。

Claims (6)

1.一种超声波实时路灯节能控制装置，其特征在于：包括主机、从机、超声波传感器、路灯、主机电源和路灯电源，所述的主机电源与主机连接，主机、超声波传感器、路灯和路灯电源分别与从机连接。
2.根据权利要求1所述的超声波实时路灯节能控制装置，其特征在于：所述的主机和从机均以AVR单片机MEGA8作为处理器。
3.根据权利要求1所述的超声波实时路灯节能控制装置，其特征在于：所述的主机上还设有键盘、显示器、光电传感器、RS-485接口和声光元件。
4.根据权利要求1所述的超声波实时路灯节能控制装置，其特征在于：所述的从机上还设有电子继电器、电流传感器、RS-485接口和地址编码开关。
5.根据权利要求1所述的超声波实时路灯节能控制装置，其特征在于：所述的主机和从机之间通过RS-485总线进行半双工通信，用MEGA8和两片抗雷击RS-485收发器75LBC184构成RS-485中继器。
6.根据权利要求3所述的超声波实时路灯节能控制装置，其特征在于：所述的声光元件为蜂鸣器和发光二极管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103634994A (zh) * 2013-12-13 2014-03-12 王鹏 一种路灯控制器
CN103826373A (zh) * 2014-03-17 2014-05-28 陕西科技大学 一种智能型光伏发电隧道照明控制装置

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