智能路灯感应装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种智能路灯感应装置，包括光电检测及其调理电路、单片机及其外围电路、延时设置电路、光强检测电路、显示电路、双向晶闸管及其驱动电路、路灯，光强检测电路利用光敏电阻检测光强并转换为光强信号传给单片机及其外围电路，光电检测及其调理电路利用光电传感器检测探测范围内的物体通过情况，并转换为光电检测信号经调理电路调理后传给单片机及其外围电路，单片机及其外围电路根据接收到的光强信号和调理后的光电检测信号产生驱动控制信号输出到双向晶闸管及其驱动电路，双向晶闸管及其驱动电路产生控制信号控制路灯开或关。本实用新型的智能路灯感应装置既能为道路提供合理的照明，又可以节约能源。
【专利说明】智能路灯感应装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能路灯【技术领域】，特别是涉及一种智能路灯感应装置。
【背景技术】
[0002]目前，国内外对于智能路灯的研究主要集中在两个方向，一方面是宏观的路灯集成控制系统，主要使用计算机智能控制，通过无线数据通讯网络、计算机信息管理及智能控制设备等对路灯进行遥控开关灯、遥讯设备状态、遥测电流、电压、用电功率，并根据对所测数据的分析来判断城市路灯运行有无故障及进行亮灯率的估算，定时存储和打印各有关数据，对系统数据通讯超时、状态出错、灯具故障等进行报警处理。通过以上方式可以实现特殊情况时的人工调度，路灯的维护和故障排查，降低运营成本。然而这类系统的成本较高，适用于经济条件较好的大型城市。另一方面是针对某个或多个路灯的节能控制系统，有手动控制型，需要工作人员根据光线的明暗定时开关路灯，还有智能控制路灯，它采用光敏元件感应外界光线的明暗，通过单片机来自动实现路灯的开关和亮度的调节。但两者都存在缺陷，前者需要工作人员定时控制，后者在节约能源上存在不足，例如在午夜，路面上长时间没有车辆和行人通过，如果路灯一直亮着，就会造成电能的浪费。
【发明内容】
[0003]为了减少电能的浪费，本实用新型提供一种智能路灯感应装置，该智能路灯感应装置不仅能够根据环境光线的明暗强度来实现路灯的自动开关，还能在夜深人静时，根据路面上有无人或车辆经过来控制路灯的开关，实现了能源利用的最优化。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种智能路灯感应装置，包括单片机及其外围电路、光强检测电路、双向晶闸管及其驱动电路、路灯，光强检测电路利用光敏电阻检测光强并转换为光强信号传给单片机及其外围电路，其特征在于所述智能路灯感应装置还包括光电检测及其调理电路，光电检测及其调理电路利用光电传感器检测探测范围内的物体通过情况，并转换为光电检测信号经调理电路调理后传给单片机及其外围电路，单片机及其外围电路根据接收到的光强信号和调理后的光电检测信号产生驱动控制信号输出到双向晶闸管及其驱动电路，双向晶闸管及其驱动电路产生控制信号控制路灯开或关。
[0006]本实用新型的有益效果是:
[0007]智能路灯感应装置采用光敏电阻实现白天和夜晚路灯的自动开关，同时在夜深人静时，通过光电传感器探测是否有物体接近，当物体进入传感器的探测范围时，传感器向控制电路发出信号，接通驱动电路使路灯发光；当物体离开传感器的探测范围时，通过延时电路控制路灯继续发光一段时间后熄灭。本实用新型采用激光对射型光电传感器，可以实现长距离的探测。由于采用固态的双向晶闸管控制电路，具有无限次通/断的能力，提高了寿命。本实用新型的智能路灯感应装置既能为道路提供合理的照明，又可以达到节约能源的目的。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型原理框图；
[0009]图2为本实用新型光电检测及其调节电路；
[0010]图3为本实用新型光强检测电路；
[0011]图4为本实用新型双向晶闸管及其驱动电路；
[0012]图5为本实用新型主程序软件流程示意图。
【具体实施方式】
[0013]见图1，本实用新型是一种智能路灯感应装置，包括光电检测及其调理电路1、单片机及其外围电路2、延时设置电路3、光强检测电路4、显示电路5、双向晶闸管及其驱动电路6、路灯7。光强检测电路4利用光敏电阻检测光强并转换为光强信号S4传给单片机及其外围电路2，光电检测及其调理电路I利用光电传感器检测探测范围内的物体通过情况，并转换为光电检测信号经调理电路调理后传给单片机及其外围电路2，单片机及其外围电路2根据接收到的光强信号和调理后的光电检测信号产生驱动控制信号S6输出到双向晶闸管及其驱动电路6，双向晶闸管及其驱动电路6产生控制信号控制路灯7开或关。智能路灯感应装置还包括与单片机及其外围电路2连接的用于产生延时调节信号的延时设置电路3和用于显示延时信息的显示电路5。
[0014]见图2，光电检测电路采用光电传感器实现对光信号的检测。光电传感器为激光对射型光电传感器，其中Ul为光电传感器的发射端，U2为光电传感器的接收端,光电传感器检测发射端和接收端之间有无物体通过，并转换成光电检测信号通过接收端U2输出到调理电路，光电检测信号经电阻R2、R3分压，电容0.1uF和5V稳压管与R3并联，分压后的信号输入运放的同向输入端，反向输入端连接到运放输出端，运放输出端的信号经RC滤波后得到调理后的光电检测信号S2，调理后的光电检测信号S2输入单片机进行处理。本实用新型采用激光型光电传感器可以实现长距离的探测。
[0015]见图3，光强检测电路包括光敏电阻Rx、双电压比较器集成电路LM393和电位器RV，光敏电阻Rx的一端接GND，另一端接双电压比较器集成电路LM393的1+引脚并同时通过电阻R2接VCC ;电位器RV的可移动端接双电压比较器集成电路LM393的1_引脚，两固定端分别接GND和VCC ;双电压比较器集成电路LM393的10引脚输出光强信号S4到单片机及其外围电路2。
[0016]光敏电阻Rx的阻值随环境光照强弱而改变，电位器RV调节至预设阻值，将光敏电阻两端电压和电位器两端电压通过双电压比较器集成电路LM393进行比较，得到的光强信号输入单片机进行处理。
[0017]见图4，双向晶闸管的驱动电路包括集成触发电路KC05和隔离变压器，单片机输出的驱动控制信号经8.2K的电阻连接到集成触发电路KC05的15脚，集成触发电路KC05的9脚输出信号与隔离变压器原边连接，隔离变压器副边输出驱动信号至双向晶闸管T2，双向晶闸管T2输出控制信号控制路灯7的发光和熄灭。双向晶闸管采用固态开关双向可控硅，相比传统有触点的接触器，使用寿命更长。
[0018]本实用新型工作原理:当环境光线强度较强时，光敏电阻阻值较小，光强检测电路输出的光强信号，经单片机控制灯管为熄灭状态；当光线强度较弱时，光敏电阻阻值变大，光强检测电路输出的光强信号输入单片机，同时光电传感器在探测范围内感应有无物体通过，当物体进入传感器的探测范围内时，将接收端的信号经过处理后送入单片机，单片机的输出信号经驱动电路驱动双向晶闸管导通，使路灯发光；当物体离开传感器的探测范围时，延时设置电路响应单片机的控制，输出延时调节信号S3到单片机，使驱动控制信号产生一个延时，控制灯管继续发光一段时间后熄灭，达到既能为道路提供照明，又可以节约能源的目的。同时，单片机输出延时信号S5到显示电路对延时的时间进行显示。
[0019]见图5，本实用新型装置的主程序软件流程图如下:
[0020]在初始化之后，首先对光强信号进行判断，若光强较弱，且光电传感器检测到有物体进入探测范围，则单片机进行编程控制，输出驱动控制信号经驱动电路驱动双向晶闸管导通，控制灯亮；当光电传感器检测到物体离开探测范围后，单片机控制延时一段时间再控制灯灭；若光强较强或光线较弱没有物体通过时，控制灯灭，重复上述步骤进行检测。
[0021]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种智能路灯感应装置，包括单片机及其外围电路(2)、光强检测电路(4)、双向晶闸管及其驱动电路(6)、路灯(7)，光强检测电路(4)利用光敏电阻检测光强并转换为光强信号传给单片机及其外围电路，其特征在于所述智能路灯感应装置还包括光电检测及其调理电路(1)，光电检测及其调理电路(I)利用光电传感器检测探测范围内的物体通过情况，并转换为光电检测信号经调理电路调理后传给单片机及其外围电路(2)，单片机及其外围电路(2 )根据接收到的光强信号和调理后的光电检测信号产生驱动控制信号输出到双向晶闸管及其驱动电路(6)，双向晶闸管及其驱动电路(6)产生控制信号控制路灯开或关。
2.根据权利要求1所述的智能路灯感应装置，其特征在于所述智能路灯感应装置还包括与单片机及其外围电路(2)连接的用于产生延时调节信号的延时设置电路(3)。
3.根据权利要求2所述的智能路灯感应装置，其特征在于所述智能路灯感应装置还包括与单片机及其外围电路(2)连接的用于显示延时信息的显示电路(5)。
4.根据权利要求1所述的智能路灯感应装置，其特征在于所述光电传感器采用激光对射型光电传感器，由发射端和接收端组成。
5.根据权利要求1所述的智能路灯感应装置，其特征在于所述调理电路包括分压电路、运放和RC滤波器，光电传感器输出的电信号经分压电路分压后输入到运放正向端，运放输出端信号经RC滤波器滤波后输入单片机及其外围电路(2)。
【文档编号】H05B37/02GK203675386SQ201420002311
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】管一帆 申请人:管一帆