中夜降亮升亮的路灯控制系统的制作方法

本发明属于路灯控制技术领域，涉及一种路灯控制系统，尤其涉及一种中夜降亮升亮的路灯控制系统。

背景技术：

随着科技的进步，如今对路灯的控制方式也越来越智能化；通常采用固定时长的方式对路灯进行控制，如设置为傍晚6点开灯，早晨6点关灯。但该控制方式不能针对不同天气情况(如阴雨天气)进行控制；同时，由于每天的日夜长度均在不停变化，固定时间控制开灯、关灯的方式无法满足行人的需求。

另外一种控制方式是设置光传感器，通过光传感器感应光强度，达到临界点时开关路灯。然而，现有的控制方法依然不能很有效地工作。如光传感器旁边被昆虫或树叶临时遮挡(光传感器感应的光强度变低)，光传感器会认为此时可以开灯；再如，夜晚车辆的大灯达到光传感器上，光传感器会认为此时可以关灯。因此，目前通过光传感器控制路灯的方式也不能很好地满足人们的要求。

此外，现有的控制方式路灯的照明强度是一样的，无法根据行人的多少进行变化。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的路灯控制方式，以便克服现有路灯控制方式存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种中夜降亮升亮的路灯控制系统，可根据不同的时间需求对路灯照明亮度进行控制。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种中夜降亮升亮的路灯控制系统，所述路灯控制系统包括：主控制器、计时器、位置传感器、至少一光传感器、功率控制器、历史数据库；

所述主控制器分别连接计时器、位置传感器、各光传感器、功率控制器、历史数据库；

所述计时器用以获取时间信息，位置传感器用以获取周边移动物体的位置变化信息，光传感器用以获取光强度信息，功率控制器用以控制路灯的功率，历史数据库用以记录每个时间周期的开灯时间、关灯时间、功率变化时刻信息；

所述主控制器包括中夜降亮模块、中夜升亮模块、修正模块；

所述中夜降亮模块用以通过功率控制器控制路灯在设定在第一时刻降低路灯功率，降低路灯功率的时刻为本周期路灯开启时刻加前一周期开灯时长的50％；

所述中夜升亮模块用以通过功率控制器控制路灯在设定在第二时刻增加路灯功率，增加路灯功率的时刻为本周期第一时刻加前一周期开灯时长的30％～40％；

所述修正模块用以在位置传感器在设定时间内感应到的移动物体数量达到设定值时，控制所述功率控制器在设定时间段内提高路灯的功率；

所述光传感器每隔设定时间检测一次外界光亮度；

如果路灯当前状态为开，只有当光传感器连续检测设定次数n次，参数均为需要关灯时，主控制器才会控制功率控制器执行关灯动作，其间只要出现一次参数不符合即不执行关灯操作；

如果路灯当前状态为关，只有当控制器连续检测设定次数n次，参数均为需要开灯时，主控制器才会控制功率控制器执行开灯动作，其间只要出现一次参数不符合即不执行开灯操作；

为降低外部环境干扰，关闭过程为：功率控制器先将光照度柔和降亮到最低功率，再关闭；路灯调光的算法包括：DALI协议默认的将功率分为0-255档，一共256个档；程序中每0.1s检测一次光亮度，当比前一次亮时就降低一档，反之亦然；

所述路灯缓冲控制系统还包括数字可寻址照明接口DALI、数字可寻址照明接口DALI的电平变换电路，数字可寻址照明接口DALI连接电平变换电路；所述电平变换电路包括：发送模块、接收模块、整流电路；

所述发送模块包括：第一光耦U5、第一三极管Q206、第一电阻R220、第二电阻R221、第三电阻R218、第四电阻R222、第一电容C11、第一二极管D13；

所述接收模块包括：第二光耦U4、第五电阻R233、第六电阻R234、稳压二极管D17；

所述整流电路包括整流桥；

所述第一光耦U5的第一端口连接电源电压VCC_MCU，第二端口通过第三电阻R218连接输入电平DALI_TX，第三端口连接第一电阻R220的第一端，第四端口分别连接第一电容C11的正极、第一二极管D13的负极；

所述第一电阻R220的第二端分别连接第二电阻R221的第一端、第一三极管Q206的基极，第二电阻R221的第二端连接第一电容C11的负极、第一三极管Q206的发射极、稳压二极管D17的正极；第一三极管Q206的集电极连接第四电阻R222的第一端；第四电阻R222的第二段分别连接第一二极管D13的正极、第五电阻R233的第二端、整流桥D9的第三端口；

所述第二光耦U4的第一端口连接第五电阻R233的第一端，第二端口连接稳压二极管D17的负极，第三端口接第六电阻R234的第一端，同时接DALI_RX，第四端口接VCC_MCU；第六电阻R234的第二端口接地；电平变换过程包括：输入电平DALI_TX的电平变化范围0-3.3V，当DALI_TX低电平的时候，配合第一光偶U5的发送模块接入DALI总线，使DALI总线的输出变换为0V，满足DALI电气标准对低电平-4.5V～4.5V的要求；当DALI_TX高电平的时，配合第一光偶U5的发送模块接入DALI总线，使DALI总线的输出变换为16.8V，满足DALI电气标准对高电平9.5V～22.5V的要求，第一电阻R220和第一三极管Q206来确保DALI总线上的功耗电流不超过250MA，同时第一三极管Q206的参数选择要求DC增益大于100db，同时通过散热单元为第一三极管Q206散热；

所述接收模块在总线低电平时触发DALI_RX低电平，总线高电平时触发DALI_RX高电平，稳压二极管D17保证总线在未达到标准要求的最小高电平电压时保证第二光耦U4不被驱动。

一种中夜降亮升亮的路灯控制系统，所述路灯控制系统包括：主控制器、计时器、至少一光传感器、功率控制器、历史数据库；

所述主控制器分别连接计时器、各光传感器、功率控制器、历史数据库；

所述计时器用以获取时间信息，光传感器用以获取光强度信息，功率控制器用以控制路灯的功率，历史数据库用以记录前一周期开灯时长；

所述主控制器包括中夜降亮模块、中夜升亮模块；

所述中夜降亮模块用以通过功率控制器控制路灯在设定在第一时刻降低路灯功率，降低路灯功率的时刻为本周期路灯开启时刻加前一周期开灯时长的45％～55％；

所述中夜升亮模块用以通过功率控制器控制路灯在设定在第二时刻增加路灯功率，增加路灯功率的时刻为本周期第一时刻加前一周期开灯时长的30％～40％。

作为本发明的一种优选方案，所述历史数据库还用以记录每个时间周期的开灯时间、关灯时间、功率变化时刻信息。

作为本发明的一种优选方案，所述路灯缓冲控制系统还包括位置传感器，所述主控制器还包括修正模块；

所述修正模块用以在位置传感器在设定时间内感应到的移动物体数量达到设定值时，控制所述功率控制器在设定时间段内提高路灯的功率。

作为本发明的一种优选方案，所述路灯缓冲控制系统还包括数字可寻址照明接口DALI、数字可寻址照明接口DALI的电平变换电路，数字可寻址照明接口DALI连接电平变换电路；所述电平变换电路包括：发送模块、接收模块、整流电路；

所述发送模块包括：第一光耦U5、第一三极管Q206、第一电阻R220、第二电阻R221、第三电阻R218、第四电阻R222、第一电容C11、第一二极管D13；

所述接收模块包括：第二光耦U4、第五电阻R233、第六电阻R234、稳压二极管D17；

所述整流电路包括整流桥；

所述第一光耦U5的第一端口连接电源电压VCC_MCU，第二端口通过第三电阻R218连接输入电平DALI_TX，第三端口连接第一电阻R220的第一端，第四端口分别连接第一电容C11的正极、第一二极管D13的负极；

所述第一电阻R220的第二端分别连接第二电阻R221的第一端、第一三极管Q206的基极，第二电阻R221的第二端连接第一电容C11的负极、第一三极管Q206的发射极、稳压二极管D17的正极；第一三极管Q206的集电极连接第四电阻R222的第一端；第四电阻R222的第二段分别连接第一二极管D13的正极、第五电阻R233的第二端、整流桥D9的第三端口；

所述第二光耦U4的第一端口连接第五电阻R233的第一端，第二端口连接稳压二极管D17的负极，第三端口接第六电阻R234的第一端，同时接DALI_RX，第四端口接VCC_MCU；第六电阻R234的第二端口接地；电平变换过程包括：当DALI_TX低电平的时候，配合第一光偶U5的发送模块接入DALI总线，满足DALI电气标准对低电平的要求；当DALI_TX高电平的时，配合第一光偶U5的发送模块接入DALI总线，满足DALI电气标准对高电平的要求，第一电阻R220和第一三极管Q206来确保DALI总线上的功耗电流不超过250MA，同时第一三极管Q206的参数选择要求DC增益大于100db，同时通过散热单元为第一三极管Q206散热；

所述接收模块在总线低电平时触发DALI_RX低电平，总线高电平时触发DALI_RX高电平，稳压二极管D17保证总线在未达到标准要求的最小高电平电压时保证第二光耦U4不被驱动。

本发明的有益效果在于：本发明提出的中夜降亮升亮的路灯控制系统，可根据不同的时间需求对路灯照明亮度进行控制。

附图说明

图1为本发明中夜降亮升亮的路灯控制系统的组成示意图。

图2为本发明系统中电平变换电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种中夜降亮升亮的路灯控制系统，所述路灯控制系统包括：主控制器1、计时器2、计数器3、位置传感器7、至少一光传感器4、功率控制器6、历史数据库8。

所述主控制器1分别连接计时器2、位置传感器7、各光传感器4、功率控制器6、历史数据库8。

所述计时器2用以获取时间信息，位置传感器7用以获取周边移动物体的位置变化信息，光传感器4用以获取光强度信息，功率控制器6用以控制路灯的功率，历史数据库8用以记录每个时间周期的开灯时间、关灯时间、功率变化时刻信息(也可以仅记录前一周期开灯时长)。

所述主控制器1包括中夜降亮模块11、中夜升亮模块12、修正模块13。

所述中夜降亮模块11用以通过功率控制器控制路灯在设定在第一时刻降低路灯功率，降低路灯功率的时刻为本周期路灯开启时刻加前一周期开灯时长的45％～55％(如50％，40％，45％等；如果该值被选择后即为确定的值，在设定时间内不变化)。

所述中夜升亮模块12用以通过功率控制器控制路灯在设定在第二时刻增加路灯功率，增加路灯功率的时刻为本周期第一时刻加前一周期开灯时长的30％～40％。

所述修正模块13用以在位置传感器在设定时间内感应到的移动物体数量达到设定值时，控制所述功率控制器在设定时间段内提高路灯的功率。

此外，所述光传感器4每隔设定时间检测一次外界光亮度。如果路灯当前状态为开，只有当光传感器连续检测设定次数n次，参数均为需要关灯时，主控制器才会控制功率控制器执行关灯动作，其间只要出现一次参数不符合即不执行关灯操作。

如果路灯当前状态为关，只有当控制器连续检测设定次数n次，参数均为需要开灯时，主控制器才会控制功率控制器执行开灯动作，其间只要出现一次参数不符合即不执行开灯操作。

为降低外部环境干扰，关闭过程为：功率控制器先将光照度柔和降亮到最低功率，再关闭。路灯调光的算法包括：DALI协议默认的将功率分为0-255档，一共256个档；程序中每0.1s检测一次光亮度，当比前一次亮时就降低一档，反之亦然。

请参阅图2，所述路灯缓冲控制系统还包括数字可寻址照明接口DALI、数字可寻址照明接口DALI的电平变换电路6，数字可寻址照明接口DALI连接电平变换电路；所述电平变换电路6包括：发送模块61、接收模块62、整流电路。

所述发送模块包括：第一光耦U5、第一三极管Q206、第一电阻R220、第二电阻R221、第三电阻R218、第四电阻R222、第一电容C11、第一二极管D13；

所述接收模块包括：第二光耦U4、第五电阻R233、第六电阻R234、稳压二极管D17。

所述整流电路包括整流桥。

所述第一光耦U5的第一端口连接电源电压VCC_MCU，第二端口通过第三电阻R218连接输入电平DALI_TX，第三端口连接第一电阻R220的第一端，第四端口分别连接第一电容C11的正极、第一二极管D13的负极。

所述第一电阻R220的第二端分别连接第二电阻R221的第一端、第一三极管Q206的基极，第二电阻R221的第二端连接第一电容C11的负极、第一三极管Q206的发射极、稳压二极管D17的正极；第一三极管Q206的集电极连接第四电阻R222的第一端；第四电阻R222的第二段分别连接第一二极管D13的正极、第五电阻R233的第二端、整流桥D9的第三端口。

所述第二光耦U4的第一端口连接第五电阻R233的第一端，第二端口连接稳压二极管D17的负极，第三端口接第六电阻R234的第一端，同时接DALI_RX，第四端口接VCC_MCU；第六电阻R234的第二端口接地。

电平变换过程包括：输入电平DALI_TX的电平变化范围0-3.3V(也可以是其他范围)，当DALI_TX低电平的时候，配合第一光偶U5的发送模块接入DALI总线，使DALI总线的输出变换为0V左右(如可以是0V)，满足DALI电气标准对低电平-4.5V～4.5V(也可以是其他范围)的要求；当DALI_TX高电平的时，配合第一光偶U5的发送模块接入DALI总线，使DALI总线的输出变换为16.8V左右(如可以是16.8V，接近17V电源电压)，满足DALI电气标准对高电平9.5V～22.5V(也可以是其他范围)的要求，第一电阻R220和第一三极管Q206来确保DALI总线上的功耗电流不超过250MA，同时第一三极管Q206的参数选择要求DC增益大于100db，同时通过散热单元为第一三极管Q206散热。

所述接收模块在总线低电平时触发DALI_RX低电平，总线高电平时触发DALI_RX高电平，稳压二极管D17保证总线在未达到标准要求的最小高电平电压时保证第二光耦U4不被驱动。电平变换电路的设置，可降低系统成本，提高系统稳定性，能有效降低功耗，降低EMI。

实施例二

一种中夜降亮升亮的路灯控制系统，所述路灯控制系统包括：主控制器、计时器、至少一光传感器、功率控制器、历史数据库。

所述主控制器分别连接计时器、各光传感器、功率控制器、历史数据库。

所述计时器用以获取时间信息，位置传感器用以获取周边移动物体的位置变化信息，光传感器用以获取光强度信息，功率控制器用以控制路灯的功率，历史数据库用以记录前一周期开灯时长。

所述主控制器包括中夜降亮模块、中夜升亮模块。

所述中夜降亮模块用以通过功率控制器控制路灯在设定在第一时刻降低路灯功率，降低路灯功率的时刻为本周期路灯开启时刻加前一周期开灯时长的45％～55％。

所述中夜升亮模块用以通过功率控制器控制路灯在设定在第二时刻增加路灯功率，增加路灯功率的时刻为本周期第一时刻加前一周期开灯时长的30％～40％。

综上所述，中夜降亮升亮的路灯控制系统，可根据不同的时间需求对路灯照明亮度进行控制。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。