专利名称：Led路灯智能控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制装置，特别是一种LED路灯智能控制器。
背景技术：
长期以来，道路照明中普遍使用的是传统的高压钠灯等，能耗大，使用寿命短。近 年来，随着LED照明应用的迅速发展，也出现了大功率LED路灯，但大都是采用开关电源，电 源输出电流恒定不变，没有自动调节作用，整个工作过程都处于满负荷状态下运行，仍然能 耗较大，影响使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足之处，而提供一种同时对LED照明灯进行光 控、时控，自动调节亮度，节能效果突出，延长使用寿命的LED路灯智能控制器。本发明的目的是这样实现的LED路灯智能控制器包括外壳，其特征是它的工作 电路由外部调试信号采集电路、感光信号采集电路、单片机控制电路、输出电路、负载电源 电路和控制电源电路组成，由外部调试信号采集电路、感光信号采集电路分别采集处理的 调试、光控信号同时输出至单片机控制电路，经单片机控制电路程序运行后输出指令信号 控制输出电路中的继电器相应动作，以控制负载电源电路的通断和电流大小，从而自动控 制LED路灯的开、关和亮度，控制电源电路提供控制电路电源。各电子元件焊接好后安装在 外壳内、面板上。本发明由于采用以上设计，控制器对LED进行光控加时控的全自动智能控制，根 据光照自动开、关，按照设定值自动调整不同时段的照明亮度，节能效果突出，相比现有采 用开关电源的LED路灯节能30 %以上。
图1为本发明结构示意图；图2为工作电路方框图；图3为工作电路电路图。
具体实施例方式现结合附图所示实施例对本发明作出详细说明。本实施例选取由52颗高亮度1-3W大功率LED串联的路灯智能控制器为例，如图 所示，LED路灯智能控制器包括外壳，其工作电路由外部调试信号采集电路I、感光信号采 集电路II、单片机控制电路III、输出电路IV、负载电源电路V和控制电源电路VI组成，其 中外部调试信号采集电路I中的电位器Wl、W3滑动端分别连接LM324比较器Ul-I同相输 入端、反相输入端，Wl —固定端串接开关SW，Sff另一端、W3 —固定端、Ul-I接地端并接地， W1、W3另一固定端、Ul-I电源端并接电源+5V。感光信号采集电路II中的电位器W2、W4滑动端分别连接LM324比较器U1-2同相输入端、反相输入端，W2—固定端串接光敏电阻RG， RG另一端、W4—固定端、U1-2接地端并接地，W2、W4另一固定端、U1-2电源端并接电源+5V。 单片机控制电路III以89c2051单片机U2为核心组成，其中U21脚并接电阻R1、电容器Cl 一端，Rl另一端接地，Cl另一端、U220脚并接电源+5V，U24脚串接晶振XTAL、电容器C2， C2另一端、电容器C3 —端、U210脚并接地，U25脚连接C3另一端，似6、9脚分别连接Ul-I、 U1-2输出端。输出电路IV中，TLP521-4光电隔离器U3的1、3、5、7脚分别连接排阻RP2的 5、4、3、2 脚，U3 的 2、4、6、8 脚分别连接 U2 的 18、16、14、12 脚，U3 的 10、12、14、16 脚分别连 接ULN2804反向驱动器U4的8、6、4、2脚，U3的9、11、13、15脚、U49脚并接地，排阻RPl的 2、3、4、5脚分别连接U4的8、6、4、2脚，RP1、RP2的1脚并接电源+5V，电容器C5、电阻R2并 接的一端连接U417脚、另一端并接二极管Dl正极、微型继电器KA线圈一端，Dl负极、KA线 圈另一端并接电源+12V，电容器C6、电阻R3并接的一端连接U413脚、另一端并接二极管D2 正极、微型继电器KB线圈一端，D2负极、KB线圈另一端并接电源+12V，电容器C7、电阻R4 并接的一端连接U4 11脚、另一端并接二极管D3正极、微型继电器KC线圈一端，D3负极、 KC线圈另一端并接电源+12V，U410脚连接电源+12V，KA、KB、KC的常开触点KA_1、KB-U KC-I的一端并接交流输入L端、另一端分别为负载电源电路V的输入连接端A、B、C。负载 电源电路V中，交流输入L端的连接端A、B、C分别串接电阻R、电容器COA的并联支路、电 容器COB、COC后并接整流桥QZ2 —输入端，QZ2另一输入端连接交流输入N端，QZ2输出端 并接电容器⑶、电阻R0，为LED连接端，CO负极接地。控制电源电路VI中，交流输入L端 串接由电阻R5、电容器C8并联的降压支路，降压支路另一端、交流输入N端分别连接整流桥 QZl相应的输入端，QZl输出端负极接地、两端之间并接电容器C9、稳压二极管DW、电阻R6、 三端稳压块U5输入端，TO输出端并接电容器C10、C11、三端稳压块U6输入端，为电源+12V 输出端，U6输出端并接电容器C12、C13，为电源+5V输出端。各电子元件焊接好后安装在外 壳内、面板上。本LED路灯智能控制器的工作原理如下如图3所示，当白天光强时，RG阻值很 小，U1-2 “ + ”端电压低于U1-2 “_”端基准电压，U1-2输出低电平至U29脚，在运行控制程序 控制下，U218脚、14脚、12脚为低电平，则U316脚、12脚、10脚输出低电平，U417脚、13脚、 11脚为高电平，KA、KB、KC均不吸合，LED不发光。当夜晚无光时，RG阻值很大，U1-2 “ + ”端 电压高于U1-2 “_”端基准电压，U1-2输出高电平至似9脚，在运行控制程序控制下，U218 脚、14脚、12脚为高电平，则U316脚、12脚、10脚输出高电平，U417脚、13脚、11脚为低电 平，KA、KB、KC均吸合，LED发光达到最大亮度，此后，在运行延时程序控制下，延时4_5小时 后，控制程序使KC释放，LED电流减少1/3，而亮度只稍微降低，直至运行至天亮，RG阻值变 小，转向白天运行程序。为了便于调试和故障处理，本实施例设计有手动切换开关SW，如图3所示，将SW闭 合时，Ul-I “ + ”端电压低于Ul-I “_”端基准电压，Ul-I输出低电平至似6脚，在运行控制 程序控制下，后续工作过程类似白天运行程序，但时间可控。当SW断开时，Ul-I “ + ”端电 压高于Ul-I “-”端基准电压，Ul-I输出高电平至似6脚，在运行控制程序控制下，后续工 作过程类似夜晚运行程序，只是时间可控制。
权利要求
1.一种LED路灯智能控制器，包括外壳，其特征是它的工作电路由外部调试信号采集 电路(I)、感光信号采集电路(II)、单片机控制电路(III)、输出电路(IV)、负载电源电路 (V)和控制电源电路(VI)组成，由外部调试信号采集电路(I)、感光信号采集电路(II)分 别采集处理的调试、光控信号同时输出至单片机控制电路(III)，经单片机控制电路(III) 程序运行后输出指令信号控制输出电路(IV)中的继电器相应动作，以控制负载电源电路 (V)的通断和电流大小，从而自动控制LED路灯的开、关和亮度，控制电源电路(VI)提供控 制电路电源，各电子元件焊接好后安装在外壳内、面板上。
2.如权利要求1所述的LED路灯智能控制器，其特征是其中外部调试信号采集电路 ⑴中的电位器W1、W3滑动端分别连接LM324比较器Ul-I同相输入端、反相输入端，Wl — 固定端串接开关SW，Sff另一端、W3 —固定端、Ul-I接地端并接地，W1、W3另一固定端、Ul-I 电源端并接电源+5V，感光信号采集电路(II)中的电位器W2、W4滑动端分别连接LM324比 较器U1-2同相输入端、反相输入端，W2—固定端串接光敏电阻RG，RG另一端、W4—固定端、 U1-2接地端并接地，W2、W4另一固定端、U1-2电源端并接电源+5V，单片机控制电路(III) 以89c2051单片机U2为核心组成，其中U21脚并接电阻R1、电容器Cl 一端，Rl另一端接地， Cl另一端、U220脚并接电源+5V，UM脚串接晶振XTAL、电容器C2，C2另一端、电容器C3 — 端、U210脚并接地，U25脚连接C3另一端，U26、9脚分别连接Ul_l、U1-2输出端，输出电路 (IV)中，TLP521-4光电隔离器U3的1、3、5、7脚分别连接排阻RP2的5、4、3、2脚，U3的2、 4、6、8脚分别连接U2的18、16、14、12脚，U3的10、12、14、16脚分别连接UL拟804反向驱动 器U4的8、6、4、2脚，U3的9、11、13、15脚、U49脚并接地，排阻RPl的2、3、4、5脚分别连接 U4的8、6、4、2脚，RPl、RP2的1脚并接电源+5V，电容器C5、电阻R2并接的一端连接U417 脚、另一端并接二极管Dl正极、微型继电器KA线圈一端，Dl负极、KA线圈另一端并接电源 +12V，电容器C6、电阻R3并接的一端连接U413脚、另一端并接二极管D2正极、微型继电器 KB线圈一端，D2负极、KB线圈另一端并接电源+12V，电容器C7、电阻R4并接的一端连接U4 11脚、另一端并接二极管D3正极、微型继电器KC线圈一端，D3负极、KC线圈另一端并接电 源+12V, U4 10脚连接电源+12V, KA、KB、KC的常开触点KA-UKB-UKC-I的一端并接交流 输入L端、另一端分别为负载电源电路(V)的输入连接端A、B、C，负载电源电路(V)中，交 流输入L端的连接端A、B、C分别串接电阻R、电容器COA的并联支路、电容器C0B、C0C后并 接整流桥QZ2 —输入端，QZ2另一输入端连接交流输入N端，QZ2输出端并接电容器CO、电 阻R0，为LED连接端，CO负极接地，控制电源电路(VI)中，交流输入L端串接由电阻R5、电 容器C8并联的降压支路，降压支路另一端、交流输入N端分别连接整流桥QZl相应的输入 端，QZl输出端负极接地、两端之间并接电容器C9、稳压二极管DW、电阻R6、三端稳压块U5 输入端，TO输出端并接电容器CIO、Cll、三端稳压块TO输入端，为电源+12V输出端，TO输 出端并接电容器C12、C13，为电源+5V输出端。
全文摘要
一种LED路灯智能控制器，其特征是它的工作电路中，由外部调试信号采集电路、感光信号采集电路分别采集处理的调试、光控信号同时输出至单片机控制电路，经单片机控制电路程序运行后输出指令信号控制输出电路中的继电器相应动作，以控制负载电源电路的通断和电流大小，从而自动控制LED路灯的开、关和亮度。控制器对LED进行光控加时控的全自动智能控制，根据光照自动开、关，按照设定值自动调整不同时段的照明亮度，节能效果突出，相比现有采用开关电源的LED路灯节能30％以上。
文档编号H05B37/02GK102098844SQ20111000738
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者杨冰莲, 杨岳华, 杨立环 申请人:杨立环