根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法。所述控制装置包括A/D转换电路、整流电路、驱动电路、单片机和检测电路，其中整流电路、A/D转换电路和检测电路的输出端分别接单片机的输入端，单片机的输出端串接驱动电路后与负载连接，检测电路用于检测负载运行状态。控制方法是，操作人员按下开始按钮单片机开始工作，操作人员校准时间和选择完操作模式之后单片机根据光照强度变化自动调节亮度，工作时间内有检测电路检测工作状态。采用本发明的路灯控制装置和控制方法能够科学有效地调节路灯亮度，自动化程度高，控制精度高，维修方便。
【专利说明】根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种电子控制装置及方法，具体涉及一种根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]电子控制装置实现的一种根据光照强度变化调节亮度的路灯是单片机接收光电传感器信号控制双向可控硅的导通来实现路灯(纯阻负载)亮度的调整。现有的路灯控制方法以分散时控方式为主，它的基本工作原理是在路灯配电箱中安装定时器，按预定的时间自行开关，传统的控制方法只能在特定的时间开通关断路灯，不能满足一年四季昼夜长短不一行人对路灯开关时间的不同需求，也不能适应阴雨天气室外光线较暗时的特殊情况。因此，设计一种根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法既能避免路灯不能及时开通给行人司机带来的不便，又能减少不必要能源浪费，科学高效地调节路灯亮度，具有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明旨在克服传统路灯控制方法开关时间单一、效率低、无法对路灯亮度科学调节等缺点，提供一种根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法。
[0004]为了达到上述目的，本发明根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置，包括A/D转换电路、整流电路、驱动电路、单片机和检测电路，其中整流电路、A/D转换电路和检测电路的输出端分别接单片机的输入端，单片机的输出端串接驱动电路后与负载连接，检测电路用于检测负载运行状态。
[0005]所述整流电路为降压整流电路。
[0006]所述单片机通过状态显示装置显示所述路灯的运行状态，所述状态显示装置包括红色LED灯和绿色LED灯。
[0007]根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置的控制方法，包括下列步骤:
[0008]( I)工作人员启动根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置，开始工作；
[0009](2)工作人员安置路灯时根据需要选择半夜模式或者整夜模式，半夜模式适用于农村、小区，整夜模式适用于城市；
[0010](3)单片机包括日历时间模块、整夜模式控制模块和半夜模式控制模块；
[0011](4)单片机调用日历时间模块；
[0012](5)单片机判断当前日期，判断季节，选择春、夏、秋、冬四种模式；
[0013](6)根据当日时间变化，单片机调用设计者存入的春夏秋冬四种模式下的工作方式；
[0014](7)路灯正常工作时绿色LED灯亮，路灯故障时红色LED灯亮。
[0015]5、根据权利要求2所述的根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置的控制方法，其特征在于，步骤(5)和(6)所述的单片机根据图4算法判断季节。[0016]本发明的优点和有益效果主要是:
[0017]采用本发明的路灯控制装置和控制方法自动化程度高，控制精度高，维修方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1:本发明亮度调节控制方法示意图，图(a)是电压光强坐标图，图(b)是触发信号采样示意图；
[0019]图2:本发明装置方框原理图；
[0020]图3:本发明控制方法方框图；
[0021]图4:本发明控制算法流程图；
[0022]图5:本发明单片机引脚简略图；
[0023]图中:GL.最低光强，Gm.最高光强，Gm1.0.5 (Gm+GL), G.即时光强，Gpast.上一个指令周期光强，P0.PO 口接收到的即时数值，POlast.PO 口在上一个指令周期接收的数值。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明的一种随时间调节亮度的路灯控制装置及控制方法作进一步的详细说明。
[0025]图1所示为本发明的明亮度调节控制方法示意图。A/D转换电路将整流后的正弦电压转变为数字信号，单片机结合光电传感器信号在特定的数字信号时间发送可控硅导通触发信号以此改变光强。
[0026]本发明使用的装置是:A/D转换电路，本设计选择8位A/D转换电路；可控硅驱动电路、单片机，选择可多次烧写的可编程器件，本设计选用AT89C51单片机，变压整流电路提供单片机所需的5V直流电压和A/D转换的输入电压，白炽灯、红色LED灯和绿色LED灯各一只，检测电路用于检测白炽灯通断情况，金属盒其表面有开始按钮和关闭按钮，开始按钮下有整夜模式和半夜模式两个按钮，金属壳表面可以观察到红绿LED灯；A/D转换电路、传感器电路、驱动电路、变压整流电路、检测电路分别与单片机相应引脚相连，整套控制装置放在金属盒中。
[0027]本发明采用的调节亮度的控制方法:将电网正弦电压进行降压整流变成5V直流电压，用8位A/D转换器将O?5V转变为0x00?0x7F (即00000000-01111111)赋值给单片机PO 口(P0.0?P0.7)，单片机根据传感器电路接收的信号按设定程序在PO 口对应相应的值时给出可控硅导通触发信号从而改变白炽灯亮度。
[0028]结合图2、图3、图4和图5叙述本发明的根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置及控制方法，包括下列步骤:
[0029](I)操作人员按下开始按钮，P3.6置0，单片机开始工作；
[0030](2)操作人员校准时间；
[0031](3)操作人员选择工作模式整夜或半夜P3.4、P3.5相应引脚置0，以整夜模式为例。
[0032](4)单片机接收传感器信号G ；
[0033](5)判断G是否大于Gmi ；
[0034](6) G 小于 Gnii;[0035](7)判断POlast和PO的大小；
[0036](8)当 PO 大于 POlast 时执行算法 B= [128 (G-GL)/(Gm1-GL)-1] 16 ；
[0037](9)判断PO是否等于B ;
[0038](10) PO等于B时单片机发送可控硅导通触发信号P2.2置I ;
[0039](11)判断G是否等于Gpast ;
[0040](12) G等于Gpast则每隔IOms发送触发信号；
[0041](13) G不等于Gpast,重新读取G确定触发信号发送时间。
[0042](14) G 小于 Gnii;
[0043](15) PO 小于或等于 POlast 时执行算法 B= [128 (Gm-G)/(Gm1-GL)-1] 16 ；
[0044](16)重复步骤(9)、(10)、(11)、(12)和(13)。
[0045](17)半夜模式和整夜模式原理相同不再赘述。
[0046](118)正常工作时P2.0置1，绿色LED灯亮，出现故障时P2.1置1，红色LED灯亮。
【权利要求】
1.一种根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置，其特征在于包括A/D转换电路、整流电路、驱动电路、单片机和检测电路,其中整流电路、A/D转换电路和检测电路的输出端分别接单片机的输入端，单片机的输出端串接驱动电路后与负载连接，检测电路用于检测负载运行状态。
2.根据权利要求1所述的根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置，其特征在于所述整流电路为降压整流电路。
3.根据权利要求1所述的根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置，其特征在于所述单片机通过状态显示装置显示所述路灯的运行状态，所述状态显示装置包括红色LED灯和绿色LED灯。
4.一种如权利要求1所述的根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置的控制方法，其特征在于，包括下列步骤: (1)工作人员启动根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置，开始工作； (2)工作人员安置路灯时根据需要选择半夜模式或者整夜模式，半夜模式适用于农村、小区，整夜模式适用于城市； (3)单片机包括日历时间模块、整夜模式控制模块和半夜模式控制模块； (4)单片机调用日历时间模块； (5)单片机判断当前日期，判断季节，选择春、夏、秋、冬四种模式； (6)根据当日时间变化，单片机调用设计者存入的春夏秋冬四种模式下的工作方式； (7)路灯正常工作时绿色LED灯亮，路灯故障时红色LED灯亮。
5.根据权利要求2所述的根据光照强度变化调节亮度的路灯控制装置的控制方法，其特征在于，步骤(5)和(6)所述的单片机判断季节。
【文档编号】H05B37/02GK103596331SQ201310528331
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】魏海峰, 王敏, 常艳超, 陈文杰, 李鹏, 顾凯 申请人:江苏科技大学