一种基于单片机的智能路灯控制系统的制作方法

本发明涉及单片机控制领域，尤其涉及一种基于单片机的智能路灯控制系统。

背景技术：

目前，我国的路灯管理现状主要是依靠人工管理，开关灯都需要工作人员定点开关，在凌晨以后依然需要工作人员值班守侯，当路灯出现故障时，不能及时的处理。无形中增加了大量的人力、物力和财力。也有些比较智能的路灯控制系统，但很多时候没有考虑到节能的问题，需知这个问题是绝不能忽略的。随着我国经济的快速发展，电力消费也随之快速地增长，电力资源已成为紧缺资源，如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。现在城市的路灯都是根据设定的时间来开启和关闭的，目前的城市路灯不具备远程智能控制功能，这样不但不人性化还存在浪费现象，有时天很黑了路灯还不亮，而有时天还很亮灯已经开了。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种结构简单，能够对路灯进行智能化管理和控制，同时在外部环境变化的情况下可以远程控制路灯的亮灭，减少了工作人员的工作强度和节省能。

为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于单片机的智能路灯控制系统，主要包括80C51单片机、A/D转换模块、时钟模块、光电隔离模块、节能控制模块以及无线通讯模块，所述80C51单片机分别连接所述A/D转换模块、所述时钟模块、所述光电隔离模块、所述节能控制模块、所述无线通讯模块，声音采集模块、光敏模块分别连接所述A/D转换模块，断线检测电路连接所述光电隔离模块，LED路灯连接所述80C51单片机输出端和所述时钟模块，太阳能电池板连接蓄电池，所述蓄电池连接所述LED路灯，所述无线通讯模块连接远程控制中心；所述的太阳能电池板为圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半球状曲面；或者所述的太阳能电池板为椭圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半椭球状曲面。

优选地，所述凸透镜层上的六棱凸透镜的焦点都落在太阳能电池板上。

优选地，所述节能控制模块包括光电传感器、控制芯片、电阻R、三极管T，稳压二极管D，继电器K，光电传感器输出端与控制芯片输入端相连接，控制芯片的输出端通过电阻R连接在三极管T的基极上，三极管T的发射极接地，稳压二极管D的正极与三极管T的集电极相连，稳压二极管D的负极与控制电源相连，继电器K与稳压二极管D并联，继电器K的输出端连接控制开关S，控制开关S连接LED路灯。

优选地，所述光电隔离模块采用光藕PS2701-1，所述时钟模块采用BL5372-SO8。

优选地，所述无线通讯模块的发射电路为工作在3-12V的宽工作电压范围的电路。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明设置无线通讯模块连接远程控制中心，可以监控每天的路灯亮灯和关灯，可以远程更改每天的亮灯时间，能及时显示故障路灯的位置，在天气恶劣的情况下可以无线远程控制路灯的开启和关闭，在人员稀少的路段可以自动开关路灯节省能源。

(2)本发明采用单片机对路灯进行智能化控制，同时连接节能控制模块，能够实现路灯根据环境光度的变化开启和关闭，节约了能源。

(3)本发明的太阳能电池板其上具有向上拱起的半球状或者半椭球状的凸透镜层，一方面凸透镜具有聚光能力，能够增加太阳能电池板的光照强度，另一方面向上拱起的半球状或者半椭球状曲面能够增加受光面积，从而也能增加太阳能电池板的光照强度，光照强度增加，太阳能电池板的光电转化效率也增加。

附图说明

图1为本发明的连接结构图。

图2为本发明的节能控制模块电路图。

图3为太阳能电池板的具体结构。

具体实施方式

如图1所示，一种基于单片机的智能路灯控制系统，主要包括80C51单片机1、A/D转换模块2、时钟模块3、光电隔离模块4、节能控制模块5以及无线通讯模块6，80C51单片机1分别连接A/D转换模块2、时钟模块3、光电隔离模块4、节能控制模块5、无线通讯模块6，声音采集模块7、光敏模块8分别连接A/D转换模块2，断线检测电路9连接光电隔离模块4，光电隔离模块4采用光藕PS2701-1，时钟模块3采用BL5372-SO8。LED路灯10连接80C51单片机1输出端和时钟模块3，太阳能电池板11连接蓄电池12，蓄电池12连接LED路灯10，无线通讯模块6连接远程控制中心13，无线通讯模块6的发射电路为工作在3-12V的宽工作电压范围的电路，即便当电压幅度发生变化，其发射频率也能基本不变。

如图3所示，所述的太阳能电池板11为圆形，其上设有凸透镜层111，所述的凸透镜层111是由焦距不同的六棱形凸透镜112组成的向上拱起的半球状曲面；或者所述的太阳能电池板11为椭圆形，其上设有凸透镜层111，所述的凸透镜层111是由焦距不同的六棱形凸透镜112组成的向上拱起的半椭球状曲面。所述凸透镜层111上的六棱凸透镜112的焦点都落在太阳能电池板11上。

声音采集模块7和光敏模块8将采集的声音和光强度信号通过A/D转换模块3送入 80C51单片机1，单片机1接收指令，对不同时间，不同环境的光照度进行合理管理。在满足照度需求和照明质量的前提下，输出相应的指令至节能控制电路5，由此来对路灯进行开关控制。80C51单片机1通过无线通讯模块6连接远程控制中心13，远程控制中心13可以监控每天的路灯亮灯和关灯，可以远程更改每天的亮灯时间，能及时显示故障路灯的位置，在天气恶劣的情况下可以无线远程控制路灯的开启和关闭，在人员稀少的路段可以自动开关路灯节省能源。

如图2所示，节能控制模块5包括光电传感器14、控制芯片15、电阻R、三极管T，稳压二极管D，继电器K，光电传感器14输出端与控制芯片15输入端相连接，控制芯片15的输出端通过电阻R连接在三极管T的基极上，三极管T的发射极接地，稳压二极管D的正极与三极管T的集电极相连，稳压二极管D的负极与控制电源相连，继电器K与稳压二极管D并联，继电器K的输出端连接控制开关S，控制开关S连接LED路灯10。

在控制芯片15中设定一个光度值，当光电传感器14检测到的外界亮度低于这一光度值后，控制芯片15会发出一高电平信号，通过电阻R传给三极管T，使其集电极与发射极导通，而使稳压二极管D两端有压降，从而控制继电器K导通，继电器K上的控制开关S闭合，使LED路灯10两端有了电压，从而使LED路灯10点亮；当外界亮度高于设定的光度值后，控制芯片15会发出一低电平信号，通过电阻R传给三极管T，使其集电极与发射极截止，而使稳压二极管D两端没有压降，从而使继电器K两端断电，继电器K上的控制开关S打开，使LED路灯10两端没有了电压，从而使LED路灯10熄灭。本发明采用单片机对路灯进行智能化控制，同时连接节能控制模块，能够实现路灯根据环境光度的变化开启和关闭，节约了能源。