专利名称：一种自耦式路灯节电控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及路灯自动控制领域，特别涉及是一种自耦式路灯节电控制装置。
背景技术：
随着各地经济和交通的的快速发展，道路照明质量不断提高，照明路灯设施规模 越来越大，数量也越来越多，这对改善各地区的投资环境，促进经济快速发展，方便群众生 活、美化城市起了很大作用，但是伴随而来的是能耗的大幅度提高，特别是近年来能源价格 大幅度提升，使城市照明的电力耗费成为各地政府部门的一大经济负担；此外，经多方测试 发现绝大多数城市路灯在夜间22:00以后，供电电压因用电负荷减少而升高15%左右，此 时用电设备在高于设备额定电压状态下运行，将会导致设备过度发热，既缩短了灯源寿命， 又增加了维护费用。另据有关统计，目前城市照明用电量接近发电量的15%，且照明耗能一直呈上升 趋势，随着我国能源短缺，供电紧张，同时，许多地方存在用电效率低下、浪费严重之问题。 所以，很有必要采用一种方便又经济的节电装置来解决以上问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种以单片机为控制核心，以节电器自耦降压的工作原 理，主回路控制电路工作方式的自耦式路灯节电控制装置。本实用新型所采用的技术方案是这样的一种自耦式路灯节电控制装置，以单片 机控制电路为控制核心，复位电路RESET、键盘电路、数字量输入电路、电压、电流采样电路、 电源电路、看门狗电路的输出端连接到单片机控制电路，显示电路、通讯及显示电路、主回 路控制电路由单片机控制电路输出控制。所述单片机控制电路采用AVR单片机Atmega64为主CPU。所述主回路控制电路由旁路接触器ΚΜ0、节电主回路接触器KMl和KM2，过渡电阻 控制接触器KMR，封零接触器KM7，降压接触器KM3、KM4、KM5、KM6组成，通过自耦变压器的 机芯，将电网分为几个档位输出。所述电压、电流采样电路由电流互感器Tl采集电压，连接电阻R2及共模电感L2， 经电容Cl、C2滤波，通过电压转换器转换为直流型信号，最后通过放大器隔离为单片机控 制电路提供采样信号。通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是该自耦式路灯节电控制装置， 以单片机为控制核心，以节电器自耦降压的工作原理，主回路控制电路工作方式组成节电 控制系统，性能可靠、原理简单、控制方便、成本低。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型的方框结构示意图；[0012]图2是本实用新型的主回路控制电路原理图；图3是本实用新型的电压、电流采样电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种自耦式路灯节电控制装置，以单片机控制电路1为控制核心，复 位电路RESET、键盘电路5、数字量输入电路6、电压、电流采样电路7、电源电路8、看门狗电 路9的输出端连接到单片机控制电路1，显示电路2、通讯及显示电路3、主回路控制电路4 由单片机控制电路1输出控制。所述单片机控制电路1采用AVR单片机Atmega64为主CPU，该单片机具有64K的 FLASH,2K的EEPR0M，擦写次数可达10万次，可以用来存储状态信息、4个定时器/计数器， 可用来设置溢出中断、53个I/O引脚，具有较大的电流驱动能力，可以直接驱动液晶显示器 而省去驱动电路、面向字节的TWI串行接口，可以外挂其它设备节省I/O 口、2个可编程串行 USART接口支持全双工通用同步/异步串行通信、8通道10位A/D通道等。所述显示电路2采用串行方式，接上数据线、时钟线、复位线、片选线等信号线，来 控制液晶显示；数字量输入电路6通过光耦隔离把信号送给单片机；键盘电路5可由单片 机直接却驱动。所述通讯及显示电路3采用的人机接口界面，具有两级菜单，可以设置各种不同 的功能，如经纬度设定、固定节电时间设定、时钟设定、通讯参数设定等。各种功能的编写都 有一定的算法，根据需要改变主回路控制电路4接触器的动作顺序及状态。经纬度设定输 入经纬度系统会根据当地的经纬度计算出日出日落时间，从而确定开灯延迟时间及关灯提 前时间。已知日出日落位置h =-0.833°，经度Long，纬度Glat，时区hne，第一次计算 时的日出日落时间UTO = 180°，其中days是格林威治时间2000年1月1日到计算日的 天数，t为格林威治时间2000年1月1日到计算日的世纪数，L为太阳的平黄径，G为太阳 的平近点角，Q为太阳的黄道经度，k为地球的倾角，d为太阳的偏差，GHA为太阳的时间角， e为修正值，流程图中公式中的“ 士 ”，“ + ”表示计算日出时间，“_”表示计算日落时间。上 面计算的单位为度，即180° = 12小时，故最后转化为小时表示的时间为T = UT/15+Zone。 时空方式有按经纬度设定工作、按固定时间设定工作、按特定节假日工作三种方式，功能设 置中应处理好优先级的顺序，档位的选择和回路的选择应以手工操作为第一级，次级以稳 压功能的设定来确定最优档位，最后根据三种工作方式的优先级来确定，而节电时间则以 特定日期段设定为优先级最高，次之是特定时间段最后为经纬度设定。如图2所示，所述主回路控制电路4由旁路接触器KMO、节电主回路接触器KMl和 KM2，过渡电阻控制接触器KMR，封零接触器KM7，降压接触器KM3、KM4、KM5、KM6组成，通过 自耦变压器的机芯，将电网分为几个档位输出，启动时，继电器KMO先闭合，节电主回路接 触器KMl和KM2吸合，先全压启动(因为感性负载充电，启动电压大，否则灯不亮)；一定时 间后进入节电状态，根据设置值逐步进行调压稳压，其换档时有严格的动作顺序，降压接触 器KM7切换至KM6动作顺序如下KMR闭合-KM7断开-KMl闭合-KMR断开，为了解决档位 切换时出现灯闪现象，每次调压切换时先接通过度电阻，因此在一次档位转换过程中有三 个继电器动作，根据一定的节电要求，这些接触器的动作都由单片机控制电路1来控制，实 现简单、便于操作。[0019]如图3所示，所述电压、电流采样电路7由电流互感器Tl采集电压，连接电阻R2 及共模电感L2，共模电感L2提高对共模干扰的影响，经电容Cl、C2滤波，通过电压转换器 转换为直流型信号，最后通过放大器隔离为单片机控制电路1提供采样信号。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人 员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本 实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化 和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围 由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种自耦式路灯节电控制装置，其特征在于以单片机控制电路(1)为控制核心，复 位电路RESET、键盘电路(5)、数字量输入电路(6)、电压、电流采样电路(7)、电源电路(8)、 看门狗电路(9)的输出端连接到单片机控制电路(1)，显示电路O)、通讯及显示电路(3)、 主回路控制电路由单片机控制电路(1)输出控制。
2.根据权利要求1所述的一种自耦式路灯节电控制装置，其特征在于所述单片机控 制电路(1)采用AVR单片机Atmega64为主CPU。
3.根据权利要求1所述的一种自耦式路灯节电控制装置，其特征在于所述主回路控 制电路由旁路接触器ΚΜ0、节电主回路接触器KMl和KM2，过渡电阻控制接触器KMR，封 零接触器KM7，降压接触器KM3、KM4、KM5、KM6组成，通过自耦变压器的机芯，将电网分为几 个档位输出。
4.根据权利要求1所述的一种自耦式路灯节电控制装置，其特征在于所述电压、电流 采样电路(7)由电流互感器Tl采集电压，连接电阻R2及共模电感L2，经电容C1、C2滤波， 通过电压转换器转换为直流型信号，最后通过放大器隔离为单片机控制电路(1)提供采样信号。
专利摘要本实用新型涉及路灯自动控制领域，特别涉及的是一种自耦式路灯节电控制装置，以单片机控制电路为控制核心，复位电路RESET、键盘电路、数字量输入电路、电压、电流采样电路、电源电路、看门狗电路的输出端连接到单片机控制电路，显示电路、通讯及显示电路、主回路控制电路由单片机控制电路输出控制，该自耦式路灯节电控制装置，以单片机为控制核心，以节电器自耦降压的工作原理，主回路控制电路工作方式组成节电控制系统，性能可靠、原理简单、控制方便、成本低。
文档编号H05B37/02GK201854477SQ201020556949
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月7日 优先权日2010年10月7日
发明者李彬斌 申请人:李彬斌