封闭区域路灯智能控制器及控制方法与流程

本发明涉及一种封闭区域路灯智能控制器及控制方法。

背景技术：
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随着社会不断的发展，人们对夜间室外照明环境的要求日益提高，如何既满足夜间室外照明的需求同时又要节能对社会来说是一个必须面对的问题。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种设定不同的切换时间，控制准确、方便灵活，节电效果明显的封闭区域路灯智能控制器及控制方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种封闭区域路灯智能控制器，其组成包括：壳体，所述的壳体具有左侧壁板和右侧壁板，所述的左侧壁板开有上开口一号插口、上开口二号插口、上开口三号插口，所述的上开口一号插口卡入5V电源输入端，所述的上开口二号插口卡入光线传感器件输入端子，所述的上开口三号插口卡入光线控制校验电位器，所述的右侧壁板开有上开口四号插口，所述的上开口四号插口卡入控制路灯工作的输出端子排，所述的上开口一号插口、所述的上开口二号插口、所述的上开口三号插口、所述的上开口四号插口均插入上封板，所述的上封板的内侧连接弹性内夹板，所述的上封板的外侧连接弹性外夹板，所述的弹性内夹板与所述的弹性外夹板固定所述的上封板与所述的左侧壁板、所述的右侧壁板之间的连接，所述的左侧壁板与所述的右侧壁板之间同时连接前侧壁板和后侧壁板，所述的后侧壁板通过合页连接上盖。

所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的左侧壁板、所述的右侧壁板、所述的前侧壁板、所述的后侧壁板同时连接底板，所述的底板连接系统控制电路板，所述的底板开有安装孔，所述的上盖连接电源开关、电源工作指示灯、液晶显示屏、工作方式指示灯、正常工作与设置状态的切换指示灯、设置工作方式及时钟调表按键；所述的5V电源输入端、所述的光线传感器件输入端子、所述的光线控制校验电位器、所述的控制路灯工作的输出端子排、所述的电源开关、所述的电源工作指示灯、所述的液晶显示屏、所述的工作方式指示灯、所述的正常工作与设置状态的切换指示灯、所述的设置工作方式及时钟调表按键均通过导线连接所述的系统控制电路板，所述的导线搭在安装支架上。

所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的系统控制电路板连接单片机控制电路，所述的单片机控制电路包括电源模块，所述的电源模块连接处理器模块、液晶显示模块、按键设置模块、光线检测及处理模块、时钟电路模块、控制信号输出接口模块。

所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P3.3-P3.7分别与所述的液晶显示模块中的指令/数据选择信号引脚RS、读写选择信号引脚R/W、使能信号引脚E、并/串行接口选择引脚PSB、复位引脚RST相连；所述的处理器模块中的单片机串行接收、发射数据引脚P3_0、P3_1分别与所述的电源模块的程序下载引脚P3_0、P3_1相连。

所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的光线检测及处理模块中的室外光线检测器件的光线检测输出引脚GMSR1、GMSR2分别通过屏蔽线与光线检测及处理模块中的CXJC接线端子排中的J1、J2端子相连。

所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P1.5-P1.7分别与所述的时钟电路模块中的复位引脚RST、串行时钟引脚SCLK、数据输入/输出引脚I/O相连，所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P2.0-P2.3分别与所述的控制信号输出接口模块中的控制信号输出接口驱动引脚KZXL1-KZXL4相连；所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P2.7与所述的光线检测及处理模块中光线检测输出引脚GXJC相连。

所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的电源模块包括电源输入模块，所述的电源输入模块中的电源输出VCC引脚和上述所有模块的电源输入引脚VCC相连，电源的引脚与上述所有模块电源的引脚相连。

一种封闭区域路灯智能控制器的控制方法，本控制方法是封闭区域路灯智能控制器通过光线检测及处理模块实时向处理器输入当前光线强度，当光线强度暗到路灯点亮时，自动点亮路灯照明，照明方式自动根据设定好的方式向控制信号输出接口模块发出相应的控制信号，通过连接在装置上的继电器或接触器控制现场外接的强电，使路灯按规定的方式照明；实时检测时钟电路发出的时间信号，当达到设定的午夜时间范围时自动切换到设定的午夜照明模式，通过连接在控制路灯工作的输出端子排上的继电器或接触器控制现场外接的强电，使路灯按规定的方式照明；封闭区域路灯智能控制器由于通过光线检测及处理模块实时向处理器输入当前光线强度，当光线强度亮到路灯需熄灭时，通过连接在装置上的继电器或接触器控制自动熄灭所有路灯照明。

所述的封闭区域路灯智能控制器的控制方法，所述的封闭区域路灯智能控制器通过液晶显示屏显示当前工作状态、当前时间和设置状态下的设置参数，同时壳体顶部的工作状态指示灯通过亮灭指示当前工作状态；封闭区域路灯智能控制器设置功能通过设置与工作键、加1调整键、减1调整键、设置下一项键四个功能键完成时钟调表功能、入夜及午夜工作方式的设定。

所述的封闭区域路灯智能控制器的控制方法，所述的封闭区域路灯智能控制器设置参数存放在单片机E²ROM中，一旦设置完毕一直保持，停电对系统无影响，直到需从新设置新参数时才改变；同时时钟电路内部装有备用电池，停电时自动由备用电池供电，由于时钟电路功耗极低，因此停电对时钟也没有影响。

有益效果：

1.本发明的封闭区域路灯智能控制器针对住宅小区、工厂、学校、政府及事业单位办公区域等进行了针对性的研究，做到了夜间室外照明与节能有机结合，电路简单可靠，功能齐全，使用方便，节能效果显著，方案实施简易、投入小。

2.本发明在天黑路灯自动点亮，天亮路灯自动关闭；对天黑点亮方式用户可自由设定，有全亮方式、半亮方式、节电方式、休息、全灭五种方式供选择；一次设定后一直保持不变，直到下一次从新设定。

3.本发明在午夜人稀时可自动切换成用户想要的节能供电方式；午夜切换时间可根据用户要求设定不同的切换时间，控制准确、方便灵活。

4.本发明的封闭区域路灯智能控制器由处理器根据设定值自动控制控制信号输出接口电路OUT1-OUT4端子排中的4个J1端子，4个J1端子分别控制继电器或接触器JC1-JC4常开触点关闭与打开，从而实现所有路灯按设定的工作方式工作，控制准确。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1中上开口四号插口的结构示意图。

附图3是本产品的核心控制电路图。

附图4是本产品的光线检测电路图。

附图5是本产品的时钟电路图。

附图6是本产品的控制信号输出接口电路图一。

附图7是本产品的控制信号输出接口电路图二。

附图8是本产品的控制信号输出接口电路图三。

附图9是本产品的控制信号输出接口电路图四。

附图10是本产品的电源输入电路图。

附图11是本产品的控制信号输出接口电路与现场连接示意图。

附图12是本产品的方式1强电接线及工作原理图。

附图13是本产品的方式2强电接线及工作原理图。

附图14是本产品的方式3强电接线及工作原理图。

附图15是本产品的方式4强电接线及工作原理图。

附图16是本产品的方式5强电接线及工作原理图。

具体实施方式：

实施例1：

一种封闭区域路灯智能控制器，其组成包括：壳体，所述的壳体具有左侧壁板1和右侧壁板2，所述的左侧壁板开有上开口一号插口3、上开口二号插口4、上开口三号插口5，所述的上开口一号插口卡入5V电源输入端6，所述的上开口二号插口卡入光线传感器件输入端子7，所述的上开口三号插口卡入光线控制校验电位器8，所述的右侧壁板开有上开口四号插口9，所述的上开口四号插口卡入控制路灯工作的输出端子排10，所述的上开口一号插口、所述的上开口二号插口、所述的上开口三号插口、所述的上开口四号插口均插入上封板11，所述的上封板的内侧连接弹性内夹板12，所述的上封板的外侧连接弹性外夹板13，所述的弹性内夹板与所述的弹性外夹板固定所述的上封板与所述的左侧壁板、所述的右侧壁板之间的连接，所述的左侧壁板与所述的右侧壁板之间同时连接前侧壁板14和后侧壁板15，所述的后侧壁板通过合页连接上盖16。

实施例2：

实施例1所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的左侧壁板、所述的右侧壁板、所述的前侧壁板、所述的后侧壁板同时连接底板17，所述的底板连接系统控制电路板18，所述的底板开有安装孔19，所述的上盖连接电源开关20、电源工作指示灯21、液晶显示屏22、工作方式指示灯23、正常工作与设置状态的切换指示灯24、设置工作方式及时钟调表按键25；所述的5V电源输入端、所述的光线传感器件输入端子、所述的光线控制校验电位器、所述的控制路灯工作的输出端子排、所述的电源开关、所述的电源工作指示灯、所述的液晶显示屏、所述的工作方式指示灯、所述的正常工作与设置状态的切换指示灯、所述的设置工作方式及时钟调表按键均通过导线26连接所述的系统控制电路板，所述的导线搭在安装支架27上。

实施例3：

实施例2所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的系统控制电路板连接单片机控制电路，所述的单片机控制电路包括电源模块29，所述的电源模块连接处理器模块30、液晶显示模块31、按键设置模块32、光线检测及处理模块33、时钟电路模块34、控制信号输出接口模块28。

实施例4：

实施例3所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P3.3-P3.7分别与所述的液晶显示模块中的指令/数据选择信号引脚RS、读写选择信号引脚R/W、使能信号引脚E、并/串行接口选择引脚PSB、复位引脚RST相连；所述的处理器模块中的单片机串行接收、发射数据引脚P3_0、P3_1分别与所述的电源模块的程序下载引脚P3_0、P3_1相连。

实施例5：

实施例3所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的光线检测及处理模块中的室外光线检测器件的光线检测输出引脚GMSR1、GMSR2分别通过屏蔽线与光线检测及处理模块中的CXJC接线端子排中的J1、J2端子相连。

实施例6：

实施例3所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P1.5-P1.7分别与所述的时钟电路模块中的复位引脚RST、串行时钟引脚SCLK、数据输入/输出引脚I/O相连，所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P2.0-P2.3分别与所述的控制信号输出接口模块中的控制信号输出接口驱动引脚KZXL1-KZXL4相连；所述的处理器模块中的单片机输入输出引脚P2.7与所述的光线检测及处理模块中光线检测输出引脚GXJC相连。

实施例7：

实施例3所述的封闭区域路灯智能控制器，所述的电源模块包括电源输入模块，所述的电源输入模块中的电源输出VCC引脚和上述所有模块的电源输入引脚VCC相连，电源的引脚与上述所有模块电源的引脚相连。

所有模块包括处理器模块、液晶显示模块、按键设置模块、光线检测及处理模块、时钟电路模块、控制信号输出接口模块。

实施例8：

一种封闭区域路灯智能控制器的控制方法，本控制方法是封闭区域路灯智能控制器通过光线检测及处理模块实时向处理器输入当前光线强度，当光线强度暗到路灯点亮时，自动点亮路灯照明，照明方式自动根据设定好的方式向控制信号输出接口模块发出相应的控制信号，通过连接在装置上的继电器或接触器控制现场外接的强电，使路灯按规定的方式照明；实时检测时钟电路发出的时间信号，当达到设定的午夜时间范围时自动切换到设定的午夜照明模式，通过连接在控制路灯工作的输出端子排上的继电器或接触器控制现场外接的强电，使路灯按规定的方式照明；封闭区域路灯智能控制器由于通过光线检测及处理模块实时向处理器输入当前光线强度，当光线强度亮到路灯需熄灭时，通过连接在装置上的继电器或接触器控制自动熄灭所有路灯照明。

实施例9：

实施例8所述的封闭区域路灯智能控制器的控制方法，所述的封闭区域路灯智能控制器通过液晶显示屏显示当前工作状态、当前时间和设置状态下的设置参数，同时壳体顶部的工作状态指示灯通过亮灭指示当前工作状态；封闭区域路灯智能控制器设置功能通过设置与工作键、加1调整键、减1调整键、设置下一项键四个功能键完成时钟调表功能、入夜及午夜工作方式的设定。

实施例10：

实施例8所述的封闭区域路灯智能控制器的控制方法，所述的封闭区域路灯智能控制器设置参数存放在单片机E²ROM中，一旦设置完毕一直保持，停电对系统无影响，直到需从新设置新参数时才改变；同时时钟电路内部装有备用电池，停电时自动由备用电池供电，由于时钟电路功耗极低，因此停电对时钟也没有影响。

实施例11：

上实施例所述的封闭区域路灯智能控制器及控制方法，封闭区域路灯智能控制器现场使用安装相当方便，将交流220V输入、直流5V输出的开关电源接到电源输入端(J1或DY端)，室外光线检测器件中的光线检测输出引脚GMSR1、GMSR2分别通过屏蔽线与光线检测及处理模块中的光线检测输入接线端子排CXJC中的J1、J2端子相连。控制信号输出接口模块输出端子排OUT1-OUT4中的每个J2端子均与A相电相连，控制信号输出接口模块输出端子排OUT1-OUT4中的4个J1端子按如附图11所示方式OUT1接线排J1端子分别连接A相、B相、C相即可。直接控制路灯的继电器或接触器JC1-JC4容量和布线规格可由五种工作方式图很容易计算出来。

五种工作方式强电控制原理：

工作方式1(休息方式)，主要适于放假或午夜无人时使用。工作方式2(节电方式)，主要适于比较节电方式下的照明。工作方式3(半亮方式)，主要适于日常正常路灯照明。工作方式4(全亮方式)：主要适于节日等重要场合，比较费电。工作方式5(全灭方式)：长期放假或停产

由附图11-附图16可以看出，此方案与传统路灯布线，仅多出了3条火线，由于载荷一样，此方案火线总载荷与传统路灯布线单火线载荷相当，仅多了4个继电器或接触器，封闭区域路灯智能控制器耗电小、制造成本低，因此初期投入成本与传统路灯布线相比增加投资不多，完全可以在几个月内通过节能收回，因此不论从使用效果还是节能方面都是一个很好的选择。

此方案也可用于城市一般路灯供电，使用方式可改成更简单的正常和节能方式，节电方式仅在夜深人稀时使用，使用起来投入更低，布线更简单。