CN216017226U - 一种智慧路灯集中控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种智慧路灯集中控制电路，包括控制器、通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组；其中，LVDS接口以及HDMI接口分别连接广告屏，通信接口连接有传感器，通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组分别与控制器连接。本实用新型实施例采用控制器以及不同的接口将各个系统连接在一起，由一个控制器集中控制，实现解决了多个系统之间不能相互协调，数据共享和资源浪费的问题，可集中控制。

Description

一种智慧路灯集中控制电路

技术领域

本实用新型涉及智慧路灯技术领域，尤其涉及一种智慧路灯集中控制电路。

背景技术

全国建设第三代智慧城市是国家整体建设发展的主要战略之一；其中智慧路灯对于一个城市建设来说意义重大，在照亮、和安防，环境检测，基础设施检测等方面，都起着举足轻重的作用。

传统的智慧路灯都是通过网关的形式把安防系统、照明系统、气象检测系统、公共交通系统、广告系统等拼凑式的连接到一块，每一个系统都有各自的安装和控制方式，有独立的数据格式和数据处理方式，不同的系统之间很难做到把资源统一和数据共享，这就导致建设安装时需要一个个去协调每一个环节，调试每一个系统，相互之间协调性差，无法做到集中控制。

因此，有必要设计一种新的电路，实现解决了多个系统之间不能相互协调，数据共享和资源浪费的问题，可集中控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智慧路灯集中控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种智慧路灯集中控制电路，包括控制器、通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组；其中，所述LVDS接口以及所述HDMI接口分别连接广告屏，所述通信接口连接有传感器，所述通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组分别与所述控制器连接。

其进一步技术方案为：所述控制器包括控制芯片，所述控制芯片的封装类型为BGA636的CPU。

其进一步技术方案为：所述通信接口包括UART接口、rs485接口以及触摸板接口，所述rs485接口与所述传感器连接，所述UART接口连接有UART接口设备；所述触摸板接口连接有触摸屏。

其进一步技术方案为：还包括供电单元，所述供电单元与所述控制器连接。

其进一步技术方案为：所述USB接口分别连接有防护器件D9741、D9742以及限流芯片U6、U7。

其进一步技术方案为：所述模组接口包括联接器J9903以及连接器M2。

其进一步技术方案为：所述音频输入输出单元包括音频控制芯片U14以及放大器U15、U22，所述音频控制芯片U14、所述放大器U15、U22分别与所述控制器连接，所述放大器U15、U22分别连接麦克风；所述音频控制芯片U14连接有拾音器。

其进一步技术方案为：还包括SATA接口，所述SATA接口与所述控制器连接。

其进一步技术方案为：还包括交换机，所述交换机与所述控制器连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过设置控制器、通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组，采用控制器以及不同的接口将各个系统连接在一起，由一个控制器集中控制，实现解决了多个系统之间不能相互协调，数据共享和资源浪费的问题，可集中控制。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种智慧路灯集中控制电路的示意性框图；

图2为本实用新型实施例提供的控制芯片的具体电路示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的控制芯片的具体电路示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的控制芯片的具体电路示意图三；

图5为本实用新型实施例提供的控制芯片的具体电路示意图四；

图6为本实用新型实施例提供的控制芯片的具体电路示意图五；

图7为本实用新型实施例提供的485和UART接口的具体电路示意图；

图8为本实用新型实施例提供的供电单元的具体电路原理示意图一；

图9为本实用新型实施例提供的供电单元的具体电路原理示意图二；

图10为本实用新型实施例提供的USB接口的具体电路原理示意图；

图11为本实用新型实施例提供的4G/5G模组接口的具体电路原理示意图；

图12为本实用新型实施例提供的WiFi模组的具体电路原理示意图；

图13为本实用新型实施例提供的音频输入输出单元的具体电路原理示意图；

图14为本实用新型实施例提供的SATA接口的具体电路原理示意图；

图15为本实用新型实施例提供的视频接口的具体电路原理示意图；

图16为本实用新型实施例提供的LVDS接口的具体电路原理示意图；

图17为本实用新型实施例提供的HDMI接口的具体电路原理示意图；

图18为本实用新型实施例提供的eMMC和DDR4的具体电路原理示意图；

图19为本实用新型实施例提供的千兆交换机和POE的具体电路原理示意图一；

图20为本实用新型实施例提供的千兆交换机和POE的具体电路原理示意图二；

图中标识说明：

10、控制器；20、通信接口；30、USB接口；40、模组接口；50、音频输入输出单元；60、视频接口；70、LVDS接口；80、HDMI接口；90、WiFi模组；100、SATA接口；110、DDR4；120、eMMC；130、交换机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种智慧路灯集中控制电路的示意性框图，该控制电路可以运用在智慧路灯集中控制，来解决传统智慧路灯各个系统之间相互独立；调试安装，后期控制管理维护不方便的问题。

请参阅图1，上述的一种智慧路灯集中控制电路，包括控制器10、通信接口20、USB接口30、模组接口40、音频输入输出单元50、视频接口60、LVDS接口70、HDMI接口80以及WiFi模组90；其中，LVDS接口70以及HDMI接口80分别连接广告屏，通信接口20连接有传感器，通信接口20、USB接口30、模组接口40、音频输入输出单元50、视频接口60、LVDS接口70、HDMI接口80以及WiFi模组90分别与控制器10连接。

在本实施例中，智慧路灯集中控制电路解决了多个系统之间不能相互协调，数据共享和资源浪费的问题。该控制电路采用同一个CPU来实现对各个系统的控制和数据处理。

该控制电路集成了：

视频输入接口：接不同像素的摄像头，可采集视频和图像变化；通过一些算法把人脸、车牌、特殊器械、危险动作等数据发送给CPU解析，来发出报警和一些数据的采集，可用于安防系统和环境检测系统；

视频输出接口：可以接各种LED屏幕或则LCD屏，用于广告推广、危险警告提示以及人际对话界面显示；

音频输入输出接口：接音频输入设备(咪头)，实现人-机；人-人之间的通话；

通信接口20：包括UART接口、rs485接口、ADC接口等，可以接传感器，照明路灯，CPU通过采集的数据发出相应的控制命令。例如，ADC检测到温度或则环境传感器探测到烟雾，CPU就会启动报警命令提示人们救火或疏散，人们可以手动或者控制器10自动发送警情给消防指挥中心；

控制接口：由CPU GPIO口直接去控制报警灯，照明系统和其他设备的状态；

内部网络接口(LAN)：包括8路百兆以太网网口(4路带POE功能)，可以直接接带网口的设备，也可以由控制器10POE网口直接给网络设备供电和通讯，例如控制器10通过网口，采集充电桩的数据到服务器，根据数据分析，来控制充电、关机和用户的使用情况；

外部千兆网络接口(WAN)：控制器10内部集成了两路千兆网口和两路光纤接口；用户可以通过一条网线或光纤级联，控制几个不同控制器10设备，大大节省了用户的网口资源。

通过该控制电路使得智慧路灯具备以下功能：

智慧照明系统：用户想远程控制一组路灯定时80％亮度打开，就可以用手机APP或者PC端把命令和数据发送到云服务器，智慧路灯通过自带的4G模组，WIFI模组或则网线提供的网络，连接到云服务器并解析命令和数据，通过lora模组发送给出去，各个带lora模组的路灯接到信号后就会以80％的亮度打开；

安防系统：当有人遇到危险时，触动智慧路灯控制器10报警按钮，控制器10摄像头会一直拍摄报警区域，警报响起，指挥中心屏幕会弹出附近的视频画面，并可以与其进行通话，并报警，如果接入公安系统，警察可以直接调取实时画面与其对讲，并获取报警人的GPS定位信息；

广告系统：集中控制器10上带有LVDS和HDMI接口80可以接不同像素和尺寸大的显示屏；用户想上传一条广告，可以通过手机APP或PC端把广告上传到云服务器，智慧路灯集中控制器10可以通过网络访问云服务器并下载该广告到本地，通过LVDS线，或则HDMI线传送到显示屏显示，并播放广告。

在一实施例中，请参阅图2至图6，上述的控制器10包括控制芯片，控制芯片的型号为BGA636封装CPU。

在一实施例中，请参阅图7，上述的通信接口20包括UART接口、rs485接口以及触摸板接口，rs485接口与传感器连接，UART接口连接有UART接口设备；触摸板接口连接有触摸屏。

具体地，通信接口20包括四路UART接口，一路1.8V；两路rs485接口；一路触摸板接口，其中，UART接口可以接一些UART接口设备，像蓝牙模块，lora模组等；通过lora可以对路灯和其他系统进行参数读取和状态控制：读取每个路灯的状态例如亮度、工作时长、定时开关灯时间，以及工作作态(开灯，关灯，或者故障)，控制某个灯打开或则关闭时间，也可以控制一组路灯同时打开或则关闭；也可以采集一些其他的数据信息：比如某个井盖有无被挪动；垃圾桶是否装满；检测某个水位点是否到达了警戒状态，山林是否发生火灾，提示主控制板报警；

通过rs485接口控制环境传感器参数来播放显示当前的温湿度、带气压，风速、风向等，通过触摸板接口接入触摸屏，人们可以手动控制，和搜索自己需要查看的设备状态和各个系统的界面：比如打开充电桩收费二维码，检查各个设备的运行状态。

在一实施例中，请参阅图8至图9，上述的一种智慧路灯集中控制电路还包括供电单元，供电单元与控制器10连接。

在一实施例中，请参阅图10，上述的USB接口30分别连接有防护器件D9741、D9742以及限流芯片U6、U7。限流芯片U6、U7的型号为TMI6263BH。USB接口30一路host接口，一路OTG接口，用于接入USB设备或者播放USB存储的音频或则视频文件，也可以用做调试接口来系统升级。

在一实施例中，请参阅图11，上述的模组接口40包括联接器J9903以及连接器M2。具体地，模组接口40主要是4G/5G模组接口40，用来给主控制板提供网络和设备GPS定位，用于远程控制；也可以分享热点供用户使用。

在一实施例中，请参阅图12，上述的WiFi模组90可实现通过WiFi为设备提供网络连接服务器，也可以为其他设备提供WIFI热点。

在一实施例中，请参阅图13，上述的音频输入输出单元50包括音频控制芯片U14以及放大器U15、U22，音频控制芯片U14、放大器U15、U22分别与控制器10连接，放大器U15、U22分别连接麦克风；音频控制芯片U14连接有拾音器。

其中，放大器U15、U22的型号为LPA2101。

音频输入输出单元50用于设备所有的声音输入和输出：如人机交互时话和声音的播放，音乐的播放，语音提示和警报等等。

在一实施例中，请参阅图14，上述的一种智慧路灯集中控制电路还包括SATA接口100，SATA接口100与控制器10连接。SATA接口100可以接大容量存储设备，来存放视频和其他数据的存储。

在一实施例中，请参阅图15，上述的视频接口60是视频信号的接收接口，用于人脸识别，图像的采集和视频的录制。

在一实施例中，请参阅图16，上述的LVDS接口70可以接LED/LCD显示屏，用来显示图像，广告，和设备操作界面。

在一实施例中，请参阅图17，上述的HDMI接口80支持HDMI接口80信号的高清显示屏，当然，还包括一路USB接口30。

在一实施例中，请参阅图18，上述的eMMC120为系统flash；上述的一种智慧路灯集中控制电路，还包括DDR4110，DDR4110与控制器10连接。DDR4110为系统内存，搭载两路DDR4110颗粒。

在一实施例中，请参阅图1，上述的一种智慧路灯集中控制电路还包括交换机130，交换机130与控制器10连接。

具体地，请参阅图19，交换机130包括POE交换机，100M POE交换机部分，通过网线为设备提供网络，也可以给其他网络设备提供网络和电源，例如可以外接POE功能的摄像头，既可以给他供电，也可以提供100M网络。

请参阅图20，上述的交换机130还包括千兆交换机，千兆交换机有两路光纤口和两路千兆电口，给系统提供1000M网络，由于自带两路光口和电口，每台设备可以做到级联，不用每台设备单独配一个网口，节省了网口资源。

上述的一种智慧路灯集中控制电路，通过设置控制器10、通信接口20、USB接口30、模组接口40、音频输入输出单元50、视频接口60、LVDS接口70、HDMI接口80以及WiFi模组90，采用控制器10以及不同的接口将各个系统连接在一起，由一个控制器10集中控制，实现解决了多个系统之间不能相互协调，数据共享和资源浪费的问题，可集中控制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，包括控制器、通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组；其中，所述LVDS接口以及所述HDMI接口分别连接广告屏，所述通信接口连接有传感器，所述通信接口、USB接口、模组接口、音频输入输出单元、视频接口、LVDS接口、HDMI接口以及WiFi模组分别与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，所述控制器包括控制芯片，所述控制芯片的封装为BGA636的CPU。

3.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，所述通信接口包括UART接口、rs485接口以及触摸板接口，所述rs485接口与所述传感器连接，所述UART接口连接有UART接口设备；所述触摸板接口连接有触摸屏。

4.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元与所述控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，所述USB接口分别连接有防护器件D9741、D9742以及限流芯片U6、U7。

6.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，所述模组接口包括联接器J9903以及连接器M2。

7.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，所述音频输入输出单元包括音频控制芯片U14以及放大器U15、U22，所述音频控制芯片U14、所述放大器U15、U22分别与所述控制器连接，所述放大器U15、U22分别连接麦克风；所述音频控制芯片U14连接有拾音器。

8.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，还包括SATA接口，所述SATA接口与所述控制器连接。

9.根据权利要求1所述的一种智慧路灯集中控制电路，其特征在于，还包括交换机，所述交换机与所述控制器连接。

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