一种基于单片机的智能化路灯节能装置的制作方法

本发明涉及一种基于单片机的智能化路灯节能装置，属于电力工程技术领域。

背景技术：

随着大中城市规模的小断扩大，城市市容的改善，照明路灯的数量越来越多，其用电量占城市的总用电量的比例小断增加。以往的路灯照明大多采用直接供电方式，人工送电人工关闭。这种方式有许多小足:供电系统在小同的时间电压是波动的，在用电高峰期，电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时小但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备又小能正常工作；利用人工送电，增加人员开资，有时又小能及时开闭，即影响正常照明又浪费电能。因而有必要针对上述问题开发出一种使用方便又节能的装置。本发明研发一种基于单片机的智能化路灯节能装置。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明提供了一种基于单片机的智能化路灯节能装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于单片机的智能化路灯节能装置，是主要由三相电源、光线检测电路、信号调理电路、模数转换模块、光电隔离模块、单片机模块、步进电机驱动电路和继电器组组成的，其特征在于：所述三相电源、光线检测电路均和信号调理电路相连接，信号调理电路和模数转换模块相连接，模数转换模块和光电隔离模块相连接，光电隔离模块和三相电源相连接，光电隔离模块与单片机模块相连接，单片机模块和步进电机驱动电路相连接，继电器组和单片机模块相连接。

所述的信号调理模块，包括三项补偿调压电路，其稳压过程是:根据输出电压的变化，由电压检测单元采样，检测并输出信号，控制伺服电机转动，带动变压器tuv上的电刷来调节变压器的二次电压，以改变补偿电压的极性与大小，实现输出电压自动稳定在稳压整定精度允许的范围内，从而达到自动稳压的目的。

所述的模数转换模块，模数转换电路由信号调理电路及a/d转换电路组成。信号调理电路主要功能是将外部的电压、电流和环境光线等信号转换成a/d能够接受的信号范围，a/d转换芯片采用tlc2543转换器。

该发明的有益之处是：本发明的基于单片机的智能化路灯节能装置，利用单片机控制，具有稳压功能和自动启停功能，效率高，适应负载范围广泛。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、三相电源，2、光线检测电路，3、信号调理电路，4、模数转换模块，5、光电隔离模块，6、单片机模块，7、步进电机驱动电路，8、继电器组。

具体实施方式

一种基于单片机的智能化路灯节能装置，是主要由三相电源1、光线检测电路2、信号调理电路3、模数转换模块4、光电隔离模块5、单片机模块6、步进电机驱动电路7和继电器组8组成的，其特征在于：所述三相电源1、光线检测电路均2和信号调理电路3相连接，信号调理电路3和模数转换模块4相连接，模数转换模块4和光电隔离模块5相连接，光电隔离模块5和三相电源1相连接，光电隔离模块5与单片机模块6相连接，单片机模块6和步进电机驱动电路7相连接，继电器组8和单片机模6块相连接。

所述的信号调理模块3，包括三项补偿调压电路，其稳压过程是:根据输出电压的变化，由电压检测单元采样，检测并输出信号，控制伺服电机转动，带动变压器tuv上的电刷来调节变压器的二次电压，以改变补偿电压的极性与大小，实现输出电压自动稳定在稳压整定精度允许的范围内，从而达到自动稳压的目的。

所述的模数转换模块4，模数转换电路由信号调理电路及a/d转换电路组成。信号调理电路主要功能是将外部的电压、电流和环境光线等信号转换成a/d能够接受的信号范围，a/d转换芯片采用tlc2543转换器。

本装置在工作时，环境光线检测电路检测室外的光线，只要在设定时启动此功能，当室外光线暗到一定程度时，装置可自动开启路灯。当环境光线很亮时，光敏电阻rs阻值很小，此时三极管集电极电压很低，当环境光线暗到一定的程度时，输出out电压升高，当高于设定值时，中单片机控制路灯开启。步进电机驱动与单片机接口需5条线，模块的管脚有方向控制、步进脉冲、制动信号、gnd和vcc单片机采集三相电压后，与设定值比较运算后，决定步进电机的运行方向及步进脉冲数，一旦输出电压在误差范围内，步进电机即停止运行。电压调节程序采用pid算法，其输入量是设定的稳压值与输出电压经pid运算后再经标度变换，转换成步进电机输出的脉冲数，供步进电机驱动程序使用。步进电机驱动程序根据pid算出的脉冲数及方向经i/o口向步进电机驱动器送出相应的脉冲，系统的稳压精度可通过键盘设定在一定的范围。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。