度检测设备，隧道外亮度信号(隧道外光强信号)是由亮度检测设备以4-20mA的电流形式输出，输出的信号通过由光端机转换成光信号通过光纤传输到处在变电房的控制器，再通过光端机将光信号转换为4-20mA的电流信号，电流信号实现通过第一光电隔离器进行电气隔离，再通过由运算放大器LM2902进行Ι/U转换，即将电流信号转换成电压信号，最后输入到微处理器的ADC采集器进行信号采集和处理，最终通过微处理器进行数据处理得到隧道外光强信号输入的大小。与此同时，在行车方向的隧道入口约150米和隧道的出口约5米处各安装一台线圈式的车检器，车检器通过对隧道入口和隧道出口的车检器信号进行光电隔离后接收并输入到微处理器，当有车经过时，车检器将采集相应的车检器信号，并在其内部把线圈信号转换成RS485信号进行编码输出，输出的RS485信号通过RS485光端机转换为光信号通过光纤传输到处在变电房的微处理器，再通过光端机将光信号转换为RS485总线传输数据信号，信号由sn651bcl84组成的RS485接收器进行转换接收，就收到的信号经过第四光电隔离器进行电气隔离后输入到微处理器内部的串口进行接收解码处理，通过隔离RS485总线传输的车检器输出信号，因此，微处理器的外部输入输出接口全部采用隔离设计，提高各个部分的抗干扰能力。微处理器启动运行中，其运行状态为正常和故障两种，当系统中的车检器或者亮度检测设备出现故障时，系统的故障指示灯以一秒为间隔闪烁，同时蜂鸣器也以一秒间隔报警，掉电状态输入用来检测供电回路的状态，正常为高电平，掉电时输入为低电平，微处理器的运行状态由其I/O 口经过第三光电隔离器PC817进行光电隔离后再由ULN2803电路进行驱动放大控制运行和故障状态的指示，驱动LED指示灯进行状态显示，掉电状态的输入先由PC817进行隔离后输入到微处理器进行状态回路状态识别；掉电状态输入就是当发生掉电时输入状态电压为0V，其先通过PC817进行隔离后，输入到微处理器，ULN2803放大电路可实现最大300mA的电流进行驱动，当LED指示灯发生报警闪烁时，蜂鸣器报警电路发出报警声音。
[0024]结合图1、图2和图3，PWM信号输出属于控制器的执行部分，微处理器在获取调光模式后，根据当前的运行模式，计算出每个回路LED灯的亮度值的大小，再转换成相应占空比的PWM信号，由微处理器的PWM专用口输出PWM信号，输出的PWM信号首先通过第二光电隔离器6N137电路进行电气隔离，然后输入由三级管Q1(采用型号为S9014)和三级管Q1 (采用型号为S9015)作为前级驱动，再通过场效应管Q3 (采用型号为MOSFETsstpl00nl0f7)的漏极输出PWM信号，作为后级驱动放大电路进行放大后，最后再经过由气体放电三级管TVS组成防雷电路后输出PWM放大信号控制LED的回路，实现LED隧道灯亮度的控制，场效应管stpl00nl0f7组成的功率放大输出电路，最大功率可到达2A/路。
[0025]在本实用新型中，如图2所示，所述控制器还包括RS232接口电路、JTAG调试接口、RTC时钟电路、复位电路、蜂鸣器报警电路和LCD显示屏，所述RS232接口电路、JTAG调试接口、RTC时钟电路、复位电路、蜂鸣器报警电路和LCD显示屏分别与微处理器连接，在本实用新型中，所述微处理器型号采用ST公司的性价比较高的STM32F107作为处理器，具有256K的flash、64k RAM和72MIPS的执行速度，该处理器集成了各种高性能工业标准接口，设计中充分使用了控制的接口资源，这样较大地减低了成本，相对于PLC，该控制器针对性强，专门定制的LED控制器，避免模块多模块，结构更加简单，其中RS232接口电路、JTAG调试接口、RTC时钟电路、复位电路都使用微处理器的内部电路，所述IXD屏采用7寸IXD工业级的电容触摸屏，使得在保证使用环境的条件下，在使用过程中使得控制更加的灵敏。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种隧道LED调光控制系统，其特征在于:所述控制系统包括上位机和多级并行的控制器，所述多级并行的控制器通过以太网交换机与上位机进行通信连接，所述控制器包括微处理器、Ι/U转换电路、第一光电隔离器、第二光电隔离器、第三光电隔离器、第四光电隔离器、RS485接收器、I/O驱动输入输出电路、PWM驱动放大电路和防雷控制电路，所述微处理器分别与Ι/U转换电路、第二光电隔离器、第三光电隔离器和第四光电隔离器电气连接，所述Ι/U转换电路与第一光电隔离器电气连接，所述第二光电隔离器通过PWM驱动放大电路与PWM防雷控制电路电气连接，所述第三光电隔离器与I/O驱动输入输出电路电气连接，所述第四光电隔离器与RS485接收器电气连接。2.根据权利要求1所述的一种隧道LED调光控制系统，其特征在于:所述控制器还包括RS232接口电路、JTAG调试接口、RTC时钟电路、复位电路、蜂鸣器报警电路和IXD显示屏，所述RS232接口电路、JTAG调试接口、RTC时钟电路、复位电路、蜂鸣器报警电路和LCD显示屏分别与微处理器连接。3.根据权利要求1所述的一种隧道LED调光控制系统，其特征在于:所述第一光电隔离器的型号采用HCNR201，所述第二光电隔离器的型号采用PC817，所述第三光电隔离器和第四光电隔离器的型号采用6N137。4.根据权利要求2所述的一种隧道LED调光控制系统，其特征在于:所述LCD屏采用7寸IXD工业级的电容触摸屏。5.根据权利要求1或2所述的一种隧道LED调光控制系统，其特征在于:所述微处理器型号采用STM32F107处理器。6.根据权利要求1所述的一种隧道LED调光控制系统，其特征在于:所述PWM驱动放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、场效应管Q3，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1和二极管D2，所述电阻R1的一端与第二光电隔离器连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接后再与三极管Q1的基极连接，所述阻R3的一端与电阻R4的一端连接后再与三极管Q1的集电极连接，所述电阻R4的另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R6 —端连接后再与场效应管Q3的栅极连接，所述二极管D1阳极与二极管D2阴极连接后再与场效应管Q3的漏极连接，所述电阻R3的另一端、三极管Q2的发射极和二极管D1的阴极都分别与电源连接，所述电阻R2的另一端、三极管Q1的发射极、电阻R6的另一端、场效应管Q3的源极和二极管D2的阳极都分别与地连接。
【专利摘要】本实用新型属于交通智能化管理与LED照明控制技术领域，尤其涉及一种隧道LED调光控制系统，所述控制系统包括上位机和多级并行的控制器，所述多级并行的控制器通过以太网交换机与上位机进行通信连接，所述控制器包括微处理器、I/U转换电路、第一光电隔离器、第二光电隔离器、第三光电隔离器、第四光电隔离器，所述微处理器分别与I/U转换电路、第二光电隔离器、第三光电隔离器和第四光电隔离器电气连接，所述I/U转换电路与第一光电隔离器电气连接，所述上位机通过交换机把各个控制器进行组网，获取微处理器的运行状态并进行控制，本实用新型具有较高的抗干扰能力、可靠性和具有较严格的环境适应性。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN204968169
【申请号】CN201520633823
【发明人】郑明德, 徐韶华, 陈大华, 胡红波, 李祖文, 陈志 , 陈静
【申请人】广西交通科学研究院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月21日