难满足系统需求。为了提高热释电红外传感器的接收灵敏度，在其表面罩上一片菲涅耳透镜，其探测距离可以增加到原来的5?7倍。菲涅耳透镜是一种由聚乙烯材料根据菲涅耳原理制成的塑料薄纹透镜，对红外线的透射率大于65%。根据菲涅耳透镜的工作原理可知，当有移动物体发射的红外线进入透镜的探测范围，菲涅耳透镜会产生一个交替的“盲区”和“高灵敏区”，热释电红外传感器的两个反向串联的敏感元件轮流检测运动物体，形成一系列光脉冲后，进入传感器。所以，热释电红外传感器无法检测到静止的物体。菲涅耳透镜在安装时与热释电红外传感器之间的距离应满足与菲涅耳透镜的焦距相等。
[0015]本实用新型将系统功能分为具有独立子功能的控制模块，采用模块化的方式更易于阅读和理解，软件结构更加清晰，而且利于软件调试。系统软件方案主要由初始化程序、背景光检测程序、人体红外信号检测程序和RS-485协议等构成。电路上电启动后，单片机进行初始化操作，电路控制系统进入工作状态，该系统的工作流程图如图2所示。上位机初始化处理，设置系统允许开灯时间，检测是否已经是开灯时间，如果不是开灯时间则LED路灯熄灭，如果是开灯时间则进行背景光检测，判断背景光是否低于预设值，如果背景光不低于预设值，则继续进行背景光检测，如果背景光低于预设值则上位机向下位机发送命令和数据，然后单片机模块切换到微处理器开始工作；下位机进行初始化处理，进行红外信号检测，判断是否检测到红外信号，如果没有检测到红外信号则LED路灯熄灭，如果检测到红外信号，PWM驱动电压信号输出，LED路灯点亮，并且时刻判断是否是开灯时间。在规定亮灯时间内，如果背景光强度较弱，上位机向下位机发送开始工作命令和信息，否则下位机等待响应上位机发送命令。下位机响应后，当有人或者车辆进入红外探测区域单片机根据背景光的强度，输出脉宽调制信号PWM，驱动控制器点亮LED，保证LED光强度足以满足路面的可见度。如果下位机没有探测到红外信号，路灯LED熄灭。
[0016]单片机模块还包括运算器、控制器、寄存器等，运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。下位机的微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和单片机模块互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。当微处理器向存储器存数据、微处理器从内存取数据和微处理器从内存读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元，则当微处理器和外围设备交换信息时，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。
[0017]LED亮度调节系统采用PWM对LED光亮度进行调节，用PWM对LED进行调光实际上是某一固定直流电压经过以一定频率打开与闭合的开关，从而改变LED上的电压。在获得同样的发光亮度时脉冲电流驱动方式比直流电流驱动方式所需要的电流值更小，所以脉冲电流驱动可以给系统带来高效性。通过运用光敏电阻检测背景光的强度，通过恒定电流源来控制LED灯光的强度。根据各个季节天黑的时间不同设置各自的路灯开启和关闭时间，在规定时间对移动物体进行检测，实现对路灯的智能化控制，提高了路灯照明的有效性，避免了电力资源的浪费。本实用新型属于电子设备高端产品，技术新颖，市场针对性强，制造简单，一物多能，具有传统单一功能产品无法比拟的优势。
[0018]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述智能控制LED路灯包括检测路灯所在地背景光强度的上位机、RS485总线、检测人体和车辆红外信号控制路灯工作的下位机和LED路灯，上位机连接RS485总线，RS485总线连接下位机，下位机通过RS485总线接收上位机的检测信号并发出工作指令到LED路灯。2.根据权利要求1所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述上位机包括环境光检测单元和单片机模块，环境光检测连接单片机用以检测环境光强度，单片机模块连接下位机，单片机模块包括时钟单元，单片机模块连接时钟单元并在时钟单元内设置的时间阈值后发出信号到下位机。3.根据权利要求2所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述环境光检测单元包括光敏电阻和三极管电路，三极管电路连接光敏电阻并根据光敏电阻的阻值确定工作状态，三极管电路连接单片机模块的时钟单元。4.根据权利要求2所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述单片机模块还包括键盘与显示单元，键盘与显示单元连接单片机模块用以输入显示信息修改时钟单元的时间阈值。5.根据权利要求1所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述下位机包括微处理器、物体定位检测单元和恒流源单元，物体定位检测单元连接微处理器用以检测人体及车辆发出的红外信号，微处理器的输入端连接RS485总线，恒流源单元连接微处理器用以根据指令输出稳定驱动电流，恒流源单元得输出端连接LED路灯。6.根据权利要求5所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述物体定位检测单元包括热释电红外传感器和菲涅耳透镜，菲涅耳透镜罩在热释电红外传感器的表面，热释电红外传感器连接微处理器并将检测到的微弱红外线能量转化成电信号输出到微处理器。7.根据权利要求6所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述物体定位检测单元还包括二级运放电路和双限比较器单元，热释电红外传感器连接二级运放电路，二级运放电路连接双限比较器单元。8.根据权利要求5所述的基于MSP430单片机智能控制LED路灯，其特征在于，所述恒流源单元包括恒压源单元和电流串联负反馈电路，恒压源单元连接在微处理器上，恒压源单元连接电流串联负反馈电路输出可调稳定驱动电流。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于MSP430单片机智能控制LED路灯，属于路灯控制技术领域，智能控制LED路灯包括检测路灯所在地背景光强度的上位机、RS485总线、检测人体和车辆红外信号控制路灯工作的下位机和LED路灯，上位机连接RS485总线，RS485总线连接下位机，下位机通过RS485总线接收上位机的检测信号并发出工作指令到LED路灯。本实用新型解决了路灯全夜恒照缺乏自动调节的问题，具有根据背景光得改变实现路灯的智能控制的优点，根据各个季节天黑的时间不同设置各自的路灯开启和关闭时间，在规定时间对移动物体进行检测，实现对路灯的智能化控制，提高了路灯照明的有效性，避免了电力资源的浪费。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN204994027
【申请号】CN201520794980
【发明人】郭慧, 刘洋, 吴春磊
【申请人】安徽工程大学机电学院
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月12日