专利名称：基于单片机的智能路灯节能控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明控制系统，具体的说，是基于单片机的智能路灯节能控制系统。
背景技术：
近年来，随着经济的发展和汽车的逐渐普及，城市道路照明的重要性同益增大。研究表明，良好的道路照明可减少约30 %的夜间交通事故。所以，保证道路照明设备的有效性与安全性，得到了越来越多的重视。此外，城市亮化工程也是城市现代化建设的重要内容，为营造优美舒适的投资环境，提升城市形象，我国城市照明工程发展迅猛，从而大大增加了城市的用电量，导致政府承担巨额的财政支出，同时也加剧了我国日趋紧张的能源供需矛盾。目前，我国大部分城市的路灯都采用“全夜灯恒照度"的方式进行照明，控制方式仍然是简单的光控、时控等传统方式，这类照明方式普遍存在以下几个不足:第一，系统难以反馈路灯运行状态信息、不能进行远程控制，只能采用传统的人工巡检。不仅增加了路灯管理部门的工作量，也增加了运行维护的费用。第二，采用“全夜灯恒照度〃的方式浪费太大。后半夜车流量较小，但路灯依然保持前半夜车流量较大时的照度，浪费了大量能源，不利于环保。第三，后半夜行人稀少，应该降低路灯的照度，以避免光源污染，影响居民的晚间休息。但由于后半夜是用电低谷期，电力系统电压升高，路灯反而比白天时更亮，不仅造成能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供基于单片机的智能路灯节能系统，能够根据街道上的照度和噪音来判断是否需要开灯，并具有软启动功能。本实用新型通过下述技术方案实现:基于单片机的智能路灯节能控制系统，包括串口连接的上位机和下位机，所述的上位机包括单片机U1，以及连接在单片机Ul上的显示器、键盘和时钟芯片，所述的下位机包括单片机U2，以及分别连接在单片机U2上的传感器模块和输出模块，所述的传感器模块包括分别与单片机U2相连接的光学传感器和噪声传感器，所述的输出模块包括分别与单片机U2相连接的智能电抗器和电流过流保护电路，在智能电抗器上还连接有过零检测电路和电灯。过零检测电路可对系统中的电压进行实时监测，防止超过额定电压。智能电抗器用以实现路灯的软启动，防止路灯因冲击电流而受到损伤，延长了路灯的寿命。所述的单片机Ul为LP938单片机，所述的单片机U2为89S52单片机。还包括三相市电电源，过零检测电路和路灯分别与三相市电电源相连，所述的三相市电电源还设有一条旁路与智能电抗器相连接。三相市电电源为城市乡镇常用的电源。所述的过零检测电路由两个反向并联的光电耦合器组成所述的智能电抗器包括依次相连的电抗变换器和功率变换器，功率变换器一端与单片机U2相连接，电抗变换器包括一次绕组和二次绕组，二次绕组与功率变换器相连接，电抗变换器的一次绕组一端与路灯相连接。智能电抗器对传统的电抗变换器进行了改进，功能更为智能化。所述的功率变换器包括依次相连的信号控制器和触发控制器，信号控制器一端与单片机U2相连接。信号控制器能够将信号识别，灵敏度较强，能够及时灵活地控制触发器。所述的触发器为KJ004触发器。所述的光学传感器为光敏二极管，所述的噪声传感器为声敏电阻，所述的光敏二极管和声敏电阻分别通过数模转换器与单片机U2相连接。光敏二极管和声敏电阻都是结构简单、敏感型强的器件，且价格低廉，节约了系统的制造成本。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:(I)本实用新型设有智能电抗器，具有软启动功能，能够让路灯逐渐进入工作状态，防止路灯受到冲击电流的影响而受到损伤，延长了路灯的实用寿命。(2)本实用新型设有过零检测电路，能够对系统中的电压进行检测，将电压控制在额定电压内，对路灯进行保护。(3)本实用新型利用光学传感器和噪声传感器对路面进行检测，根据路面的状况对路灯的工作状态进行控制，极大地节约了电能。
图1为本实用新型的结构框图。图2为过零检测电路的电路图。图3为智能电抗变换器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例:本实用新型结构如图1所示，基于单片机的智能路灯节能控制系统，包括串口连接的上位机和下位机，所述的上位机包括单片机U1，以及连接在单片机Ul上的显示器、键盘和时钟芯片，所述的下位机包括单片机U2，以及分别连接在单片机U2上的传感器模块和输出模块，所述的传感器模块包括分别独立工作的光学传感器和噪声传感器，所述的输出模块包括分别与单片机U2相连接的智能电抗器和电流过流保护电路，在智能电抗器上还连接有过零检测电路和电灯。所述的过零检测电路如图2所示，由反向并联的光电耦合器组成。智能电抗变换器在传统的电抗变换器的结构上进行了改进，如图3所示，包括电抗变换器和与电抗变换器的二次绕组相连接的功率变换器，功率变换器一端与单片机U2相连接，电抗变换器的一次绕组一端与路灯相连接。在系统开启后，工作人员可利用上位机与系统进行人机交互，对系统进行检测、设置和控制。下位机上的传感器模块对街道上的光照和噪声进行检测。光敏二极管对光线进行识别，声敏电阻对街道上的声音进行识别，当有行人或车辆通过时，声敏电阻则接受到信号，并将其转化为电信号。单片机接收到街道上的光照信号和噪音信号后，进行分析判断。别当光照足够强时，则保持关灯状态。当光照强度不够时，若街道上没有行人或车辆通过，则路灯保持关灯状态，若有行人或车辆通过时，则单片机发出信号，给智能电抗器，智能电抗器控制路灯开启，此开启过程为软启动，即路灯逐渐明亮，避免了冲击电流对路灯造成伤害，延长了路灯的使用寿命。在系统工作过程中，过零检测电路对电源电压进行检测，防止电压过高，对路灯造成伤害，于此同时，电流过流保护电路也在对系统中的电流进行检测和控制。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.基于单片机的智能路灯节能控制系统，包括串口连接的上位机和下位机，所述的上位机包括单片机U1，以及连接在单片机Ul上的显示器、键盘和时钟芯片，所述的下位机包括单片机U2，以及分别连接在单片机U2上的传感器模块和输出模块，其特征在于:所述的传感器模块包括分别与单片机U2相连接的光学传感器和噪声传感器，所述的输出模块包括分别与单片机U2相连接的智能电抗器和电流过流保护电路，在智能电抗器上还连接有过零检测电路和路灯。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的智能路灯节能控制系统，其特征在于:还包括三相市电电源，过零检测电路和路灯还分别与三相市电电源相连，所述的三相市电电源还设有一条旁路与智能电抗器相连接。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的智能路灯节能控制系统，其特征在于:所述的过零检测电路由两个反向并联的光电耦合器组成。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的智能路灯节能控制系统，其特征在于:所述的智能电抗器包括依次相连的电抗变换器和功率变换器，功率变换器一端与单片机U2相连接，电抗变换器包括一次绕组和二次绕组，二次绕组与功率变换器相连接，电抗变换器的一次绕组一端与路灯相连接。
5.根据权利要求4所述的基于单片机的智能路灯节能控制系统，其特征在于:所述的功率变换器包括依次相连的信号控制器和触发控制器，信号控制器一端与单片机U2相连接。
6.根据权利要求1所述的基于单片机的智能路灯节能控制系统，其特征在于:所述的光学传感器为光敏二极管，所述的噪声传感器为声敏电阻，所述的光敏二极管和声敏电阻分别通过数模转换器与单片机U2相连接。
专利摘要本实用新型公开了基于单片机的智能路灯节能控制系统，包括串口连接的上位机和下位机，所述的上位机包括单片机U1，以及连接在单片机U1上的显示器、键盘和时钟芯片，所述的下位机包括单片机U2，以及分别连接在单片机U2上的传感器模块和输出模块，所述的传感器模块包括分别与单片机U2相连接的光学传感器和噪声传感器，所述的输出模块包括分别于单片机U2相连接的智能电抗器和电流过流保护电路，在智能电抗器上还连接有过零检测电路和路灯。本实用新型具有软启动功能，还能够对系统中的电压进行检测，将电压控制在额定电压内，对路灯进行保护，并且本实用新型还可以根据路面的状况对路灯的工作状态进行控制，极大地节约了电能。
文档编号H05B37/02GK203015198SQ20122063491
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者文涵灵 申请人:成都卓程科技有限公司