一种用于智能路灯的光控系统的制作方法

文档序号:11663819阅读:602来源:国知局

本实用新型涉及一种能实现路灯低能耗的控制系统,尤指一种用于智能路灯的光控系统。



背景技术:

近年来,随着我国经济的快速增长,能源需求大幅增加,能源供需矛盾突出,国家大力提倡节能减耗。目前,国内城市路灯运行的控制方式有专用控制线、带负荷控制线、时控、以及时控光控相结合的控制方式等,而传统的路灯控制方式多数是集中、定时控制其开关状态,造成电能损耗。

与国外领先技术相比,我国的路灯监控系统的发展还处于发展阶段,多数城市路灯的开、关灯控制由每台变压器(配电箱)分散控制,统一性差,故障率高,由于没有远程数据采集和通信功能,无法实现集中监控,所以运行、操作结果不能集中监视、记录和统计,而路灯管理部门多数采用“人工巡视”的形式,设备运行的状况主要靠白天巡线、夜间巡灯来获得,不仅耗费大量的人力和物力,而且实时性很差,处理故障的效率非常低,很难满足现在高亮灯率的要求,因此有必要对路灯控制系统进行改进。



技术实现要素:

为了实现路灯低能耗的发展需求,本实用新型旨在公开一种能实现路灯低能耗的控制系统,尤指一种用于智能路灯的光控系统。

本实用新型采用的技术方案是:一种用于智能路灯的光控系统,所述的系统由单片机、光电转换模块、模数转换模块、报警模块、控制模块和显示模块组成;所述的光电转换模块与模数转换模块电性连接后与单片机通信连接,光电转换模块将采集到的数据传输给模数转换模块,模数转换模块将数据转换后传输给单片机;人机界面与单片机单独连接将数据信息通过录入方式传输给单片机;单片机电路分别单独与显示模块、报警模块和控制模块连接通信,单片机将收到或录入的数据信息传输给相对应的显示模块、报警模块和控制模块,显示模块接收到来自单片机的数据信息后将显示出实时状态;控制模块接收到来自单片机的数据信息后控制路灯的开或关;报警模块接收到来自单片机的数据信息后控制报警器的开或关。

所述的光电转换模块里安装有光敏电阻测量电路,通过光敏电阻测量电路把太阳光强度非电量转换成电压信号输出至模数转换模块,通过模数转换模块的A/D转换电路把模拟量转换成数字量送给单片机。

所述的控制模块里的控制电路通过单片机引脚给出的高低电平控制三级管的通断来间接控制路灯的开或关;

所述的报警电路通过单片机引脚给出的高低电平控制三级管的通断来间接控制报警器的开或关;

所述的显示模块里安装有显示电路,显示电路采用七段数码管显示。

所述的人机界面安装有人机接口电路,人机接口电路采用无线通信模块TC35T采集数据。

本实用新型的有益效果:本实用新型的光控系统不仅能避免白天马路边的路灯亮着;天黑了,路灯灭的状况,还可以及时检测出路灯故障,这样通过自然光强度的变化便能实现自动光控路灯,即节约了人力电力,也方便了行人,实现对路灯的智能化、合理化控制,达到节约人力资源和电力资源的目的。

附图说明

图1是本实用新型的原理结构示意图。

附图标注说明:1-单片机,2-光电转换模块,3-模数转换模块,4-报警模块,5-控制模块,6-显示模块,7-人机界面。

具体实施方式

下面结合说明书附图,详细说明本实用新型的具体实施方式:

一种用于智能路灯的光控系统,所述的系统由单片机1、光电转换模块2、模数转换模块3、报警模块4、控制模块5和显示模块6组成;所述的光电转换模块2与模数转换模块3电性连接后与单片机1通信连接,光电转换模块2将采集到的数据传输给模数转换模块3,模数转换模块3将数据转换后传输给单片机1;人机界面7与单片机1单独连接将数据信息通过录入方式传输给单片机1;单片机1电路分别单独与显示模块6、报警模块4和控制模块5连接通信,单片机1将收到或录入的数据信息传输给相对应的显示模块6、报警模块4和控制模块5,显示模块6接收到来自单片机1的数据信息后将显示出实时状态;控制模块5接收到来自单片机1的数据信息后控制路灯的开或关;报警模块4接收到来自单片机1的数据信息后控制报警器的开或关;单片机作为采集电路的接收端和路灯的控制端,更是整个电路的核心部件,因此选择好单片机是一个十分重要的环节。

所述的光电转换模块2与模数转换模块3电性连接后与单片机1电路通信连接,光电转换模块2里安装有光敏电阻测量电路,通过光敏电阻测量电路把太阳光强度非电量转换成电压信号输出至模数转换模块3,要把非电量太阳光强度转换成了电压信号输出,为了对其高精度采集就需要把模拟信号转换成数字信号在送给单片机,本实用新型通过模数转换模块3的A/D转换电路把模拟量转换成数字量送给单片机1,完成太阳光强度采集。

光电转换模块2要对太阳光强度进行测量必须先得有光敏器件,光敏器件主要包括光敏电阻、光敏二极管和光敏三级管等,因为光敏电阻比较适合用于照相机曝光表、空气烟尘检测器等可见光装置,而光敏二极管、光敏三极管的最佳响应特性在红外区,因此本实用新型选用光敏电阻作为检测太阳光的光敏器件;光敏电阻又称光导管,它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。无光照时,光敏电阻值(暗电阻)很大,电路中电流(暗电流)很小。

把非电量太阳光强度转换成了电压信号输出,为了对其高精度采集就需要把模拟信号转换成数字信号在送给单片机。因此选择好A/D转换电路就十分重要,只有选好了A/D转换电路才能进一步设计路灯控制电路及其它电路。

单片机1分别单独与显示模块6、报警模块4和控制模块5连接通信,其中控制电路通过单片机1引脚给出的高低电平控制三级管的通断来间接控制路灯的开或关;利用单片机1引脚给的高低电平来控制三极管的通断,从而间接的控制了路灯的亮灭,当黑天时,太阳光强度暗时,单片机1接收到A/D转换电路的信号,控制单片机1引脚为高电平时,路灯亮。

报警模块里设置有报警电路,主要包括检测电路和报警器,要设计报警电路,首先的有检测电路,才能判断是否报警,声音报警可以通过单片机控制PNP管的通断来实现。声光报警电路的控制信号发出高电平信号时,声光报警电路报警,当发出低电平信号时,声光报警电路不报警。

当灯正常工作时,检测电路输出低电平送给单片机1引脚,当路灯断路时,检测电路输出高电平给单片机1,报警电路通过单片机1引脚给出的高低电平控制三级管的通断来间接控制报警器的开或关。

显示模块6里安装有显示电路,显示电路采用七段数码管显示;显示模块6为了方便人们找到故障电路系统设计了显示电路,能够显示出故障路灯的编码,显示电路可以选用LCD与LED常用的显示技术,LCD是由液态晶体组成的显示屏,而LED是由发光二极管组成的显示屏。LED显示器与LCD显示器相比,LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面,都更有优势。

人机界面7安装有人机接口电路,采用新一代无线通信模块TC35T采集数据来监控路灯工作情况;为了更能及时的发现故障电路,以防给路人带来不变,系统用模块TC35T和芯片MAX232设计了人机接口电路。

本实用新型要求保护的是一个以单片机1为控制中心的路灯控制系统,该系统的主要功能有:太阳光强度测量、A/D转换电路、路灯开关控制、路灯状态检测和显示电路;在对路灯控制系统进行仿真,测试结果表明路灯控制系统工作稳定,达到了预期效果:当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭,而日照光暗到一定程度时又能自动点亮;当路灯出现故障时(灯不亮),支路控制器应能发出声光报警信号,并显示有故障路灯的地址编号。

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