照传感器Il的照度信号转成的4-20MA电流转化为0-5V电压。其中，R6的阻值为250 Ω，VCC电源为DC9V电压，稳压管U2与电阻R3、R4、R5构成降压电路，把VCC电源的DC9V电压转化为DC5V电压，DC5V电压经过电阻Rl与放大器Ul的输入端的负极连接，光照度传感器Il输出的4-20MA电流与放大器Ul的输入端的正极连接，电阻R2作为反馈电阻，与放大器Ul的输出端和输入端的负极连接，放大器Ul输出的0-5V电压连接到微控制器MCU模块2的ADC端口(第32脚)。
[0014]如图5所不,调光模块3包括光稱U15、三极管Q2和电压集成放大器U6,调光模块3的作用是将微控制器MCU模块2输出的PWM波信号转化为0-10V电压信号。微控制器MCU模块2的PWMO 口输出0-5V的PWM波信号，经过光耦U15隔离，转换为0-3.3V的PWM波信号，PWM波经过三极管Q2放大，经过依次相串接的电阻R30和R31输入到电压集成放大器U6，电容C32、C33并联于电阻R31的两端，电容C35连接在电压集成放大器U6的第8脚，电阻R32、R33与电压集成放大器U6的第6脚连接，电阻R33的另一脚和电容C34连接到电压集成放大器U6的第7脚，电阻R32另一端和电容C34另一端连接到接地端，由电阻R32、R33决定调光模块的电压放大倍数，C32、C33、C34、C35为滤波电容。
[0015]本发明的隧道灯智能模拟控制器，能根据洞口亮度对洞内加强照明亮度进行跟踪控制，具体是:洞口的光照度传感器Il将亮度转化成4-20mA电流，4-20mA电流经过4-20MA电流转直流0-5V电压模块4转成成0-5V的电压，0-5V的电压经过调光模块3转换成0-10V电压，0-10V电压直接接到灯具的调光接口，控制灯具驱动电源的输出电流，从而控制灯具的亮度。
[0016]本发明的隧道灯智能模拟控制器能够接受4?20mA的标准信号。4?20mA接口既可为3线制，亦可为2线制，即DC24/12V输出、电流信号输入和地线。
[0017]如图3、6所示，继电器控制模块6连接于微控制器MCU模块2的第4、21、23、24脚，由微控制器MCU模块2的1 口控制继电器控制模块6的4路继电器在不同时间开启，时间间隔为3-5S，关闭继电器时，微控制器MCU模块2可控制继电器同时关闭。这样，当开启加强照明灯具时，由于加强照明灯具数量众多，不宣同时开启，采用分段陆续开启。四路继电器吸合时间间隔一般在3-5S。关灯时可同步关闭。继电器设有常开和常闭触点，可接AC220V 或 AC380V，低压侧为 5v。
[0018]如图7所示，市电掉电检测模块5通过将市电电压进行整流，降压、然后经过光耦U13隔离，由微控制器MCU模块2判断光耦U13是否导通，从而判断是否有市电。
[0019]本发明的隧道灯智能模拟控制器具有掉电检测功能。系统电源来自EPS，掉电检测信号来自市电。当电源掉电后，由微控制器控制输出4V可调电压。
[0020]当微控制器MCU模块2的1 口检测到市电掉电时，微控制器MCU模块2控制PWMO口输出相对于的PWM波，经过调光模块3之后，输出4V的电压，通过微控制器可以调节调光模块3中的电压集成放大器U6的电压放大倍数，从而可调整输出电压。
[0021]本发明控制器与上位机软件之间通过MAX485通信模块8进行通信，上位机软件发送出来的指令通过RS232串口模块再转MAX485通信模块8与控制器进行通信，上位机软件上可以设置开关灯时间、亮度等级等参数，MAX485通信模块8的原理如图8所示。
[0022]时钟模块9具有实时时钟并配有备用电源，在系统掉电或更换电源情况下依旧能够长时间地工作，使时钟不至于丢失。如图9所示，时钟模块9使用DS1307，DS1307是一款低功耗芯片，该芯片可提供年份、月份、日期、天数、小时、分、秒等信息，能够自动调整每一个月的天数，并具有润年补偿功能，时钟工作在12小时模式或者24小时模式由AM/PM标志位决定，芯片的地址和数据通过两线双向的串行总线传输，具有56字节非失性RAM的全BCD码时钟，芯片内有一个内置的电源感应电路，具有掉电检测和电池切换功能。
【主权项】
1.隧道灯智能模拟控制器，电源模块、微控制器MCU模块、调光模块、4-20MA电流转DC0-5V电压模块、市电掉电检测模块、继电器控制模块、时钟模块、MAX485通信模块和液晶屏显示模块、由电源模块为整个控制器供电；微控制器MCU模块分别与4-20MA电流转DC0-5V电压模块、市电掉电检测模块、时钟模块、MAX485通信模块和液晶屏显示模块进行双向连接；调光模块和继电器控制模块分别连接于微控制器MCU模块的相应输出端；其特征在于: 4-20MA电流转直流0-5V电压模块由VCC电源、放大器Ul、稳压管U2和电阻R1-R6组成，VCC电源为DC9V电压，稳压管U2与电阻R3、R4、R5构成降压电路，把VCC电源的DC9V电压转化为DC5V电压，DC5V电压经过电阻Rl与放大器Ul的输入端的负极连接，光照度传感器Il输出的4-20MA电流与放大器Ul的输入端的正极连接，电阻R2作为反馈电阻，与放大器Ul的输出端和输入端的负极连接，放大器Ul输出的0-5V电压连接到微控制器MCU模块的ADC端口 ； 调光模块包括光耦U15、三极管Q2和电压集成放大器U6，微控制器MCU模块的PWMO 口输出0-5V的PWM波信号，经过光耦U15隔离，转换为0-3.3V的PWM波信号，PWM波经过三极管Q2放大，经过依次相串接的电阻R30和R31输入到电压集成放大器U6，电容C32、C33并联于电阻R31的两端，电容C35连接在电压集成放大器U6的第8脚，电阻R32、R33与电压集成放大器U6的第6脚连接，电阻R33的另一脚和电容C34连接到电压集成放大器U6的第7脚，电阻R32另一端和电容C34另一端连接到接地端，由电阻R32、R33决定调光模块的电压放大倍数。
2.根据权利要求1隧道灯智能模拟控制器，其特征在于:上述微控制器MCU模块采用新唐的NUC100系列的单片机。
【专利摘要】本发明公开了一种隧道灯智能模拟控制器，电源模块、微控制器MCU模块、调光模块、4-20MA电流转DC0-5V电压模块、市电掉电检测模块、继电器控制模块、时钟模块、MAX485通信模块和液晶屏显示模块。由电源模块为整个控制器供电；微控制器MCU模块分别与4-20MA电流转DC0-5V电压模块、市电掉电检测模块、时钟模块、MAX485通信模块和液晶屏显示模块进行双向连接；调光模块和继电器控制模块分别连接于微控制器MCU模块的相应输出端。本发明的隧道灯智能模拟控制器，4-20MA电流转直流0-5V电压模块可以成本较低的方式实现4-20MA电流转DC0-5V电压模块0-5V的输出要求，且调光模块的输出调光精度比较高。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN104582155
【申请号】CN201410818483
【发明人】廖良斌, 卓元全
【申请人】厦门格绿能光电股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月25日