一种路灯亮度自动控制系统的制作方法

本发明涉及路灯照明控制系统领域，具体为一种路灯亮度自动控制系统。

背景技术：

随着城市道路、公园绿地、各类厂房的不断新建和改造，我国在照明方面的电能浪费极其严重，尤其在我国目前是发展中国家的国情下，此现象所造成的影响更是巨大。许多大中型城市的路灯都存在“该亮不亮”“不该亮却亮”现象，浪费了我们本就宝贵的电能。并且道路路灯作为我国的基础公共设施，路灯系统的建设与维修亦存在极大问题，例如当路灯出现故障时维修人员很难及时地定位到故障路灯的坐标。当路灯需要修改照明时间参数时，维修人员还需要逐个对路灯的控制器进行修改，对工人们来说，不仅工作量巨大，并且效率极低。而本发明则能够根据周围亮度高低、是否有人通行、当时具体时间等情况来自动控制路灯通断、亮度，在保证安全的前提下做到了“能不亮就不亮、能少亮就少亮”，极大节省了电力与人力。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种路灯亮度自动控制系统，智慧节能，调节路灯的开关和亮度更加适宜当前环境，使得路灯变得更加智能化、人性化。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种路灯亮度自动控制系统，包括时钟单元、感光单元、感应单元、电源单元、控制单元和照明单元，所述时钟单元与所述控制单元连接，所述时钟单元采用的实时时钟芯片为ds1302型实时时钟芯片，用于判定当前时间，并将所述当前时间发送至所述控制单元，所述感光单元与所述控制单元连接，所述感应单元与所述控制单元连接，所述控制单元与所述照明单元连接，所述感应单元感应到有人或车经过时，发送信号至所述控制单元，所述控制单元将所述照明单元开启，若所述当前时间为白天，所述感光单元开启亮度检测，若所述亮度检测结果为亮度不够时，通过所述控制单元由所述照明单元将亮度提升，若所述亮度检测结果为亮度足够时，通过所述控制单元由所述照明单元将亮度降低，所述控制单元采用stc89c52rc型单片机作为控制芯片，处理来自所述时钟单元、所述感光单元、所述感应单元和所述电源单元的信息，并且将最终的信号以不同大小的电流的形式传递给所述照明单元，所述电源单元与所述控制单元连接，所述电源单元为所述时钟单元、所述感光单元、所述感应单元和所述照明单元提供稳压电源，所述照明单元采用led作为照明主要元器件进行工作。

本发明中，所述时钟单元包括纽扣电池bt1、时钟芯片ds1302、集成芯片u2、晶振y2、引脚vcc和接地引脚gnd，所述纽扣电池bt1的电压为3v，所述时钟芯片ds1302上安装有集成芯片u2，所述集成芯片u2设有八个引脚vcc2、x1、x2、gnd1、vcc1、sclk、i/o、rst，所述引脚vcc1、gnd1分别与所述纽扣电池bt1连接，所述接地引脚gnd并联在所述引脚gnd1与所述纽扣电池bt1之间，所述引脚vcc2与所述引脚vcc连接，所述晶振y2的频率为32.768khz，所述晶振y2的末端分别与所述引脚x1、x2连接，所述引脚sclk与所述stc89c52rc型单片机的引脚dclk连接，所述引脚i/o与所述stc89c52rc型单片机的引脚dscho连接，所述引脚rst与所述stc89c52rc型单片机的引脚drst连接。

本发明中，所述感光单元包括光敏电阻、调节电位器和lm339电压比较芯片。

本发明中，所述感应单元所采用的模块为红外感应模块hc-sr501，所述红外感应模块hc-sr501是基于红外热释电传感器的自控模块并且采用lhi778传感器进行信息的采集。

本发明中，所述电源单元包括交流变直流电源和直流变直流电源，所述电源单元为所述感应单元和所述照明单元提供稳定的220v交流电源电压，所述电源单元使用ac-dc模块提供给所述感光单元的供应电压为5v，工作电压为2.5v，所述电源单元使用ac-dc模块提供给所述时钟单元的电源电压为3v的直流电压。

本发明中，所述控制单元拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash，使得stc89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

本发明中，所述照明单元所采用的所述led的完整的驱动电路包括变压电路、整流电路、滤波电路和驱动电路。

本发明的有益效果：能够通过各模块来实时判断当前环境中的时间、亮度、人车经过等实际情况从而调节路灯的开关和亮度更加适宜当前环境，使路灯的应用程度得到了极大的提高，路灯变得更加智能化、人性化，真真正正的做到了智慧节能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明时钟单元的电路图；

图3为本发明感光单元夜晚仿真电路图；

图4为本发明感光单元白天仿真电路图；

图5为本发明照明单元的发光特性曲线图。

图1中：1、时钟单元；2、感光单元；3、感应单元；4、电源单元；5、控制单元；6、照明单元。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种路灯亮度自动控制系统，包括时钟单元1、感光单元2、感应单元3、电源单元4、控制单元5和照明单元6，所述时钟单元1与所述控制单元5连接，所述时钟单元1采用的实时时钟芯片为ds1302型实时时钟芯片，用于判定当前时间，并将所述当前时间发送至所述控制单元5，所述感光单元2与所述控制单元5连接，所述感应单元3与所述控制单元5连接，所述控制单元5与所述照明单元6连接，所述感应单元3感应到有人或车经过时，发送信号至所述控制单元5，所述控制单元5将所述照明单元6开启，若所述当前时间为白天，所述感光单元2开启亮度检测，若所述亮度检测结果为亮度不够时，通过所述控制单元5由所述照明单元6将亮度提升，若所述亮度检测结果为亮度足够时，通过所述控制单元5由所述照明单元6将亮度降低，所述控制单元5采用stc89c52rc型单片机作为控制芯片，处理来自所述时钟单元1、所述感光单元2、所述感应单元3和所述电源单元4的信息，并且将最终的信号以不同大小的电流的形式传递给所述照明单元6，所述电源单元4与所述控制单元5连接，所述电源单元4为所述时钟单元1、所述感光单元2、所述感应单元3和所述照明单元6提供稳压电源，所述照明单元6采用led作为照明主要元器件进行工作。所述感应单元3所采用的模块为红外感应模块hc-sr501，所述红外感应模块hc-sr501是基于红外热释电传感器的自控模块并且采用lhi778传感器进行信息的采集，由于物体发出红外线的能量十分有限，为了增加热释电红外传感器的接收脉冲信号灵敏程度，在其表面额外罩上一层菲涅耳透镜，这样就可以使它的探测距离增加到原来的4～8倍。每当有车辆或行人经过探测区域时，传感器就接收到一个红外脉冲，根据热释电红外传感器的探测变化的温度的原理，加上透镜后，将加大温度变化的影响，传感器的输出信号将得到加强。所述电源单元4包括交流变直流电源和直流变直流电源，所述电源单元4为所述感应单元3和所述照明单元6提供稳定的220v交流电源电压，所述电源单元4使用ac-dc模块提供给所述感光单元2的供应电压为5v，工作电压为2.5v，所述电源单元4使用ac-dc模块提供给所述时钟单元1的电源电压为3v的直流电压。所述控制单元5拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash，使得stc89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

如图2所示，所述时钟单元1包括纽扣电池bt1、时钟芯片ds1302、集成芯片u2、晶振y2、引脚vcc和接地引脚gnd，所述纽扣电池bt1的电压为3v，所述时钟芯片ds1302上安装有集成芯片u2，所述集成芯片u2设有八个引脚vcc2、x1、x2、gnd1、vcc1、sclk、i/o、rst，所述引脚vcc1、gnd1分别与所述纽扣电池bt1连接，所述接地引脚gnd并联在所述引脚gnd1与所述纽扣电池bt1之间，所述引脚vcc2与所述引脚vcc连接，所述晶振y2的频率为32.768khz，所述晶振y2的末端分别与所述引脚x1、x2连接，所述引脚sclk与所述stc89c52rc型单片机的引脚dclk连接，所述引脚i/o与所述stc89c52rc型单片机的引脚dscho连接，所述引脚rst与所述stc89c52rc型单片机的引脚drst连接。

所述感光单元2包括光敏电阻、调节电位器和lm339电压比较芯片，为确保设计电路稳定可靠，利用multisim软件对电路进行仿真，

如图3所示，电位器模拟光敏电阻，光敏电阻阻值大于调节电位器阻值，留存500kω作为光敏电阻的暗电阻，仿真结果显示lm339输出端为低电平，与理论预期结果一致；

如图4所示，电位器模拟光敏电阻，光敏电阻阻值小于调节电位器后，lm339输出高电平，与理论预期结果一致。

如图5所示，所述照明单元6所采用的所述led的完整的驱动电路包括变压电路、整流电路、滤波电路和驱动电路，横坐标代表通过电流，纵坐标代表发光功率。本系统基于亮度正相关于输入电流强度的这一特性，采用脉宽调制的方法来控制led灯的实时亮度，城市路灯输入电压时在输入端加保险丝，交流电经过滤波、整流后得到给所述stc89c52rc型单片机供电的直流电源。然后通过引脚控制管的电压来控制的电流大小，从而控制灯的亮暗。

工作原理：在本系统开启后，首先由时钟单元1判定当前时间，当时间检测结果为夜晚时就开启感应单元3，当感应到路灯前有人或车经过时，就发送信号至控制单元5，控制单元5将照明单元6开启。若判定结果为白天则开启感光单元2进行亮度检测，白天的时候就开启亮度检测，当出现天气异常等亮度不够情况就通过控制单元5由照明单元6将亮度提升，通过这种调节达成亮度不够就增大亮度使路程更安全，亮度足够便降低亮度节省电能的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。