CN204733412U - 一种新型智能led路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能LED路灯，其包括：驱动电源单元、大功率LED负载单元、单片机控制单元、风扇单元、温度采集单元、光照采集单元、输出电压采集单元、串口单元、液晶显示单元、报警单元、LED路灯支架、LED路灯支架基柱组成，其中单片机控制单元包括：单片机控制器、外部时钟单元、外部存储单元；220V交流电经驱动电源单元后输出三路直流电源，分别为+12V、+50V和+5V；其中+12V电源输出端接在风扇单元，+50V电源输出端经继电器单元后连接到降压单元，降压单元连接大功率LED负载单元，+5V电源输出端给单片机控制单元提供工作电源。其优点是：节能环保、长寿命、电源效率高、智能化程度高。

Description

一种新型智能LED路灯

技术领域

本实用新型涉及一种新型智能LED路灯，属于电子技术领域。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)又称发光二极管，相比于传统白炽灯、高压钠灯等光源，LED具有节能、环保、功耗低、寿命长等优点，已经成为了第四代绿色光源。路灯在城市照明中应用广泛，传统路灯多为高压钠灯，高压钠灯具有功耗高，寿命低等缺点，随着我国国民经济的增长，能源供应和需求矛盾逐渐突出，电力供应也出现了短缺的现象，因此发展节能环保的LED路灯具有重要的价值和意义。传统路灯大多数能直接利用220V交流电进行供电，由于LED具有正向电压导通、反向电压截止等特性，为了驱动LED路灯正常工作，通常需要LED驱动电源将220V交流电源转换成特定大小的直流电源，路灯驱动电源的性能将直接影响LED性能的发挥，随着对LED光源质量要求的提高，LED驱动电源的设计变得越来越复杂，高成本和可靠性的降低制约着LED在照明领域的进一步发展。传统路灯既不能自动检测其运行状态，只有当其出现故障后才能完成维修或者替换等工作，也不能根据不同的照明需求自动调节其照明强度，造成了路灯维护的困难和资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型主要针对传统路灯智能化程度低、功能单一、不能自动实时监测其工作状态等缺点，设计了一种新型智能LED路灯，该装置由驱动电源单元、大功率LED负载单元、单片机控制单元、风扇单元、温度采集单元、光照采集单元、输出电压采集单元、串口单元、液晶显示单元、报警单元组成，其中单片机控制单元包括：单片机控制器、外部时钟单元、外部存储单元。

按照本实用新型所提供的技术方案，所述一种新型智能LED路灯，包括：驱动电源单元、大功率LED负载单元、单片机控制单元、风扇单元、温度采集单元、光照采集单元、输出电压采集单元、串口单元、液晶显示单元、报警单元，其中单片机控制单元包括：单片机控制器、外部时钟单元、外部存储单元。该新型智能LED路灯的工作原理是：220V交流电源经驱动电源单元后输出+12V、+50V和+5V三路直流电源；+12V给风扇单元供电，+50V经继电器单元、降压单元后给大功率LED负载供电，+5V给单片机控制单元等供电；输出电压采集单元、温度采集单元和光照采集单元分别实时采集LED负载的输出电压信息、LED负载单元的温度信息和LED路灯的光照信息，外部时钟单元为系统提供精准的时间信息；单片机控制器将上述电压信息、温度信息和光照信息采集到单片机内部A/D模数转换后和时间信息一起发送到液晶显示单元同步显示，同时也将这些信息发送到外部存储单元进行存储备份操作； 当LED路灯的工作温度过高时，单片机控制器控制风扇单元开启，对大功率LED负载单元进行散热操作；当大功率LED负载单元的输出电压出现异常时，单片机控制器控制报警单元实现报警功能提醒工作人员前来检查维修，同时通过单片机控制器控制的继电器模块能实现断开大功率LED负载单元电路，达到保护大功率LED负载单元的目的；单片机根据采集到的光照强度信息，自动输出不同占空比的PWM波形到降压单元、实现对LED负载的调光操作；工作人员日常维护LED路灯时，可以利用计算机通过单片机的串口单元读取外部存储器中LED路灯的信息，进而更加准确的了解LED路灯的运行状态，提高了LED路灯维护的效率。

所述大功率LED负载单元采用4颗OSRAM公司的CQAR型大功率LED灯珠；CQAR型LED灯珠具有使用寿命长，低光衰等优点，广泛应用在大功率照明等领域。

所述单片机控制单元中的单片机控制器采用TI公司的MSP430型16位单片机芯片，MSP430型单片机芯片具有运行速度快、功耗低、片内资源丰富等优点；外部时钟单元采用PHILIPS公司生产的实时时钟芯片PCF8563，PCF8563内部集成了晶振模块，使时钟精度更高，外围电路更简单；外部存储单元采用ST公司生产的基于I²C总线型E²PROOM存储器M24C02BN6组成，M24C02BN6具有存储容量大、数据保留时间长等优点。

所述温度采集单元其特征是温度采集单元采用DALLAS公司生产的温度传感器DS18B20，其优点是体积小、测温范围高、外围电路简单，适合在恶劣的环境下进行温度测量。

所述串口单元采用电平转换芯片MAX3232，其优点是体积小，抗干扰能力强，广泛应用在单片机通信等领域。

所述液晶显示单元采用12864型LCD液晶，12864液晶具有功耗低、体积小、重量轻、稳定性好等优点，广泛应用在智能仪表等领域。

本实用新型的有益效果是：

(1)所述一种新型智能LED路灯不仅能够自动监测和存储其运行状态信息，也能在异常情况下采取措施自动保护LED负载，延长了LED负载的使用寿命。

(2)所述一种新型智能LED路灯能够根据光照强度自动调节其照明强度，达到了二次节能的需求。

附图说明

图1新型智能LED路灯整体结构框图

图2新型智能LED路灯的安装示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示是新型智能LED路灯的整体结构框图，本实用新型所述的新型智能LED路灯包括：驱动电源单元、大功率LED负载单元、单片机控制单元、风扇单元、温度采集单元、光照采集单元、输出电压采集单元、串口单元组成，其中单片机控制单元包括：单片机控制器、外部时钟单元、外部存储单元。220V交流电源经驱动电源单元后输出+12V、+50V和+5V三路直流电源；+12V给风扇单元供电，+50V经继电器单元、降压单元后给大功率LED负载供电，+5V给单片机控制单元等供电。电压采集单元、温度采集单元和光照采集单元分别实时采集LED负载的输出电压信息、大功率LED负载单元的温度信息和采集LED路灯的光照信息，单片机外部时钟单元为系统提供精准的时间信息；单片机将上述电压信息、温度信息和光照信息采集经单片机内部A/D模数单元转换后和时间信息一起发送到液晶显示单元进行同步显示，同时也将这些信息发送到外部存储单元进行存储备份操作；当LED路灯的工作温度过高时，单片机控制风扇单元开启，对LED负载进行散热操作；当LED负载输出电压出现异常时，单片机控制报警单元实现报警功能提醒工作人员前来检查维修，同时通过单片机控制的继电器模块能实现断开LED负载电路，达到保护LED负载的目的；单片机根据采集到的光照信息，自动输出不同占空比的PWM波形到降压单元，实现对LED负载的调光操作；工作人员日常维护LED路灯时，可以通过单片机的串口单元读取外部存储器中LED路灯的信息，进而更加准确的了解LED路灯的运行状态，提高了LED路灯维护的效率。

如图2所示为新型智能LED路灯的安装示意图，LED路灯支架(6)安装在水平地面上，光照采集单元(1)安装在LED路灯支架(6)的上部位置；温度采集单元(3)、风扇单元(4)和输出电压采集单元(5)依次安装在大功率LED负载单元(2)的上部位置；驱动电源单元(7)和单片机控制器(8)都安装在LED路灯支架基柱(12)的内部位置；报警单元(10)、串口单元(11)、液晶显示单元(9)都安装在LED路灯支架(6)的底部位置。

Claims (6)

1.一种新型智能LED路灯，其特征是包括：驱动电源单元、大功率LED负载单元、单片机控制单元、风扇单元、温度采集单元、光照采集单元、输出电压采集单元、串口单元、液晶显示单元、报警单元、LED路灯支架、LED路灯支架基柱组成，其中单片机控制单元包括：单片机控制器、外部时钟单元、外部存储单元；220V交流电经驱动电源单元后输出三路直流电源，分别为+12V、+50V和+5V；其中+12V电源输出端接在风扇单元，+50V电源输出端经继电器单元后连接到降压单元，降压单元连接大功率LED负载单元，+5V电源输出端给单片机控制单元提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的一种新型智能LED路灯，其特征是大功率LED负载单元采用4颗OSRAM公司的CQAR型大功率LED灯珠。

3.根据权利要求1所述的一种新型智能LED路灯，其特征是单片机控制单元中的单片机控制器采用TI公司的MSP430型16位单片机芯片；外部时钟单元采用PHILIPS公司生产的实时时钟芯片PCF8563；外部存储单元采用ST公司生产的基于I²C总线型E²PROOM存储器M24C02BN6组成，单片机控制器安装在LED路灯支架基柱内部位置。

4.根据权利要求1所述的一种新型智能LED路灯，其特征是温度采集单元采用DALLAS公司生产的温度传感器DS18B20，温度采集单元安装在大功率LED负载单元的上部位置。

5.根据权利要求1所述的一种新型智能LED路灯，其特征是串口单元采用电平转换芯片MAX3232，串口单元安装在LED路灯支架基柱的上部位置。

6.根据权利要求1所述的一种新型智能LED路灯，其特征是液晶显示单元采用12864型LCD液晶，液晶显示单元安装在串口单元的上部位置。