一种智能节能照明控制系统的制作方法

本实用新型属于照明控制技术领域，尤其涉及一种智能节能照明控制系统。

背景技术：

目前，大部分街区的照明灯控制或者采用人工控制早晚开启的方式，又或者采用定时器设定照明灯开启时间的自动控制方式。但人工控制或定时器自动控制的方式往往难以准确的根据季节或天气进行准确的控制环境亮度的控制，导致夏季傍晚照明灯过早打开照明，早晨迟迟不能关闭，造成电能浪费以及照明灯的寿命的损耗；或者冬季夜晚不能及时照明而早晨过早关闭的问题。

专利2019208640894公开了一种声控照明控制电路，包括单片机、直流稳压电源电路、外部晶振电路、上电复位电路、输入光控电路、输入声控电路以及输出照明控制电路，所述输入光控电路连接至单片机intx引脚，用于采集外界环境的光照强度信息，所述输入声控电路连接至单片机intx引脚，用于采集外界环境声音信息并发送至单片机进行控制输出高低电平；所述输出照明控制电路连接至单片机p2口，用于根据单片机输出的高低电平信息控制照明灯的亮灭变化。该专利通过环境光线的感应和对声音信号的感应来控制照明灯的亮灭，其主要适用于楼道等室内环境中照明控制电路的设计。但对于道路两旁的路灯，由于室外环境较嘈杂，且照明灯距离地面较远，使通过声音传感器对外界声音信号的变化感应来控制照明灯的亮灭并不适用于室外街道照明灯的控制设计。因此，有必要针对街道照明，设计一种智能控制的街道照明系统。

技术实现要素：

本实用新型针对上述声控照明系统存在的不足，提供了一种智能节能照明控制系统，通过单片机对外部环境光线以及街道车辆与行人通行情况进行判断，控制照明灯的亮灭以及亮度变化。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种智能节能照明控制系统，包括单片机以及输出照明控制电路，单片机输出高低电平通过输出照明控制电路控制照明灯的亮度；所述输出照明控制电路包括三极管q2、q3，电阻r6、r7、r8、r9，单向可控硅vs1以及双向可控硅scr1；电阻r6、r8输入端分别连接至单片机两个p2口，电阻r6输出端接入三极管q2基极，三极管q2集电极分别接上拉电阻r7以及连接单向可控硅vs1输入端，单向可控硅vs1输出端连接照明灯；电阻r8输出端接入三极管q3基极，三极管q3集电极分别接上拉电阻r9以及连接双向可控硅scr1输入端，双向可控硅scr1输出端连接照明灯。

优选的，进一步包括ac/dc电源电路，所述ac/dc电源电路包括ac/dc电源模块，电容c1、c2，电阻r1，以及发光二极管vd1；ac/dc电源模块输入端接入交流电，电阻r1与发光二极管vd1串联后，与电容c1、c2并联于ac/dc电源模块输出端。

优选的，进一步包括输入光控电路，所述输入光控电路包括电阻r4、r5、可变电阻rp1，光敏电阻rg1，三极管q1；三极管q1集电极接上拉电阻r5、基极接上拉电阻rp1，组成反相放大电路；三极管q1基极连接光敏电阻rg1后接地，集电极串接电阻r4后接入单片机intx引脚。

优选的，进一步包括测距传感器，所述测距传感器接入单片机rxd、txd引脚。

优选的，所述测距传感器采用hps-167u红外传感器。

优选的，进一步包括上电复位电路，所述上电复位电路包括电阻r2、r3，电容c3；电阻r2、电容c3并联后与电阻r3串联，电容c5另一端连接至单片机vcc引脚；电阻r4一端接地，另一端接入单片机rst引脚。

优选的，还包括外部晶振电路，所述外部晶振电路包括晶振x1，电容c4、c5；晶振x1两端分别接入单片机xtal1、xtal2引脚，电容c4、c5分别连接晶振x1两端后接地。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型提供了一种结构简单，实用性强，易于控制、稳定性高且能够有效降低能源浪费的智能节能照明控制系统，适用于街道照明灯控制。单片机输入端口连接由光敏电阻组成的输入光控电路、以及用于采集街道车辆及行人通行状况的红外测距传感器，输出端口连接由两个并联可控硅电路组成的输出照明控制电路。其中，输入照明控制电路采集外界环境的光照变化输入至单片机，红外测距传感器采集街道车辆及行人通行状况的红外测距传感器输入至单片机，单片机根据采集的光照信号以及车辆及行人通行状况控制输出高低电平的变化，进而控制两并联可控硅电路的导通状况，以控制照明灯的亮灭与亮度变化，实现对照明灯的智能控制。

附图说明

图1为本实用新型的照明控制电路的原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参考图1所示，本实施例提供了一种智能节能照明控制系统，包括单片机、ac/dc电源电路、外部晶振电路、上电复位电路、测距传感器、输入光控电路以及输出照明控制电路。输入光控电路具体连接至单片机int1引脚，用于采集外界环境的光照强度信息，输入至单片机，使其根据光照强度的变化控制单片机输出高低电平。测距传感器连接至单片机rxd、txd引脚，用于实时采集路面车辆与行人的通行信息并发送至单片机，输出照明控制电路具体连接至单片机p2口，采用两路可控硅并联控制照明灯工作。单片机根据路面车辆与行人的通行状况、以及外界环境的光照强度输出高低电平进而控制照明灯的亮灭以及亮度变化。

具体参考图1所示，ac/dc电源电路由ac/dc电源模块，电容c1、c2，电阻r1，以及发光二极管vd1组成；ac/dc电源模块输入端接入交流电，电阻r1与发光二极管vd1串联后，与电容c1、c2并联于ac/dc电源模块输出端，ac/dc电源电路将ac220v交流电转换为dc5v直流电为各电子元件提供控制电源。上电复位电路由电阻r2、r3，电容c3组成；电阻r2、电容c3并联后与电阻r3串联，电容c5另一端连接至单片机vcc引脚；电阻r4一端接地，另一端接入单片机rst引脚。外部晶振电路由晶振x1，电容c4、c5组成；晶振x1两端分别接入单片机xtal1、xtal2引脚，电容c4、c5分别连接晶振x1两端后接地。

进一步参考图1所示，输入光控电路由电阻r4、r5、可变电阻rp1，光敏电阻rg1，三极管q1组成；其中，三极管q1集电极接上拉电阻r5、基极接上拉电阻rp1，组成反相放大电路；三极管q1基极连接光敏电阻rg1后接地，集电极串接电阻r4后接入单片机int1引脚。直流电源经电阻r5给光敏电阻rg1供电，光敏电阻rg1采集外部光线亮度信号经三极管q1放大后，输入至单片机单片机int1引脚。通过光敏电阻rg1阻值随光照的变化，控制三极管q1的通断，控制单片机高低电平的输入。

输出照明控制电路采用并联的两路可控硅设计，由三极管q2、q3，电阻r6、r7、r8、r9，单向可控硅vs1以及双向可控硅scr1组成。其中，电阻r6输入端连接至单片机p2.7引脚，电阻r6输出端接入三极管q2基极，三极管q2集电极分别接上拉电阻r7以及连接单向可控硅vs1输入端，单向可控硅vs1输出端连接照明灯；电阻r8输入端连接至单片机p2.6引脚，电阻r8输出端接入三极管q3基极，三极管q3集电极分别接上拉电阻r9以及连接双向可控硅scr1输入端，双向可控硅scr1输出端连接照明灯。当p2.6或p2.7输出高电平时，相应三极管q2或三极管q3集电极为低电平，单向可控硅vs1或双向可控硅scr1不导通。当p2.6或p2.7输出低电平时，相应三极管q2或三极管q3集电极为高电平，单向可控硅vs1或双向可控硅scr1导通。单向可控硅vs1工作时，照明灯在交流电正半周工作，处于半功率(半亮)模式；双向可控硅scr1导通时，照明灯在交流电正负半周都工作，处于全功率(全亮)模式。

本实施例中还设计了测距传感器，测距传感器采用hps-167u红外传感器，测距传感器接入单片机rxd、txd引脚，测距传感器通过串行通讯线uart经p3.0(rxd)和p3.1(txd)口与单片机通信，测距传感器采集道路上车辆与行人的通行信息，并传输至单片机，单片机根据车辆与行人通行情况控制p2.6/p2.7高低电平的输出。

本实用新型的照明控制系统的具体工作原理为：

在白天光线强烈时，光敏电阻rg1的阻值小，此时，三极管q1基极电压低，三极管q1处于关断状态，其集电极输出为高电平，经int1口输入至单片机。此时，控制单片机p2.6口与p2.7口输出高电平，此时三极管q2、q3的集电极为高电平，单向可控硅vs1与双向可控硅scr1均不导通，照明灯处于关闭状态。

在夜晚、早晨等光线微弱时，光敏电阻rg1的阻值大，此时，三极管q1基极电压高，三极管q1处于导通状态，其集电极输出为低电平，经int1口输入至单片机。此时，通过测距传感器hps-167u实时检测顺向路面上有无车辆或行人经过状况，控制单片机p2.7与p2.6的输出电平变化。当如果一定时间内无车辆或行人通过时，控制单片机p2.7口输出低电平，p2.6口输出高电平，使单向可控硅vs1导通而双向可控硅scr1关断，照明灯处于半功率运行方式即灯半亮。当车辆或行人通过时，单片机p2.7口输出高电平，p2.6口输出低电平，单向可控硅vs1关断而双向可控硅scr1导通，照明灯此时立即转入全功率运行方式即灯全亮。

因此，本实用新型智能节能照明控制系统通过单片机根据采集的光照信号以及车辆及行人通行状况控制输出高低电平的变化，进而控制两并联可控硅电路的导通状况，以控制照明灯的亮灭与亮度变化，实现对照明灯的智能控制。