一种新型智能节能路灯微型控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型智能节能路灯微型控制器，包括MCU控制模块、无线通信模块、光敏传感器、振动传感器、声传感器、红外传感器、SPI接口和A/D转换器，所述的光敏传感器、振动传感器、产传感器和红外传感器通过A/D转换器与MCU控制模块的4个IO端口连接；MCU控制模块通过无线通信模块与路灯分组控制器无线通信连接；MCU控制模块通过SPI接口与电子镇流器对接。所述的A/D转换器采用ADC0832芯片，所述的MCU控制模块采用STC89C52集成芯片。该新型智能节能路灯微型控制器功能丰富，使用时有利于实现路灯的高效节能。
【专利说明】一种新型智能节能路灯微型控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型智能节能路灯微型控制器，特别涉及城市建设和隧道工程等公共设施照明系统的控制装置。
【背景技术】
[0002]随着经济和信息时代的快速发展，城市路灯照明乃至高速公路照明已经开始夜景化、规模化、系统化、自动化和灯具的新型化。目前，大多数城市的路灯控制是在每个街道的路灯控制点设一个开关，进行人工控制，这种原始的第一代路灯控制方法效率不高、浪费人力、操作繁琐且每天早晚路灯开闭时间不准，人为因素影响太大。有些虽然具备有智能控制的功能，但是却不能自动检测路灯的照明状况，也不能方便地对路灯进行远程及本地调控。并且现有的照明管理系统大都采用有线电缆控制照明灯具，对高压钠灯或LED路灯进行调控，通信协议也比较复杂，建设成本和运营成本都比较高。特别地，对于隧道照明工程而言，山区和丘陵地区建设里程不断增加，隧道在公路中的比重逐步增大，从而它导致的问题也越来越多，这主要表现在如下方面:1)数量巨大的照明灯具耗费了巨大的电能，照明电费在隧道运行成本中占有较高的比例；2)人们对隧道路灯管理处理事故速度响应不及时，不能够及时准备掌握系统运行状态信息，且不能合理调节照明负荷；3)不能够灵活配置和管理路灯资源。尽管上述问题在隧道照明中出现，但城市照明中也存在类似问题，这就需要对目前的路灯控制系统进行改造。虽然个别发达城市进行了一定程度的改造，如有的系统实现“三遥”(即:遥测、遥控、遥信)功能，有的系统通过光控和时控技术实现对接触器进行控制，检测每条路段的亮光率，可有效控制全夜和半夜灯，可对供电变压器(电压或电流)线路路灯或开路等突发事件进行及时报警，有些系统实现“双灯单亮”，但均没有实现按需照明，且达不到灵活部署和控制的效果。因此，市场上急需开发高度信息化、便于实现网络化和具有高度智能化的路灯控制器。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型智能节能路灯微型控制器，该新型智能节能路灯微型控制器功能丰富，使用时有利于实现路灯的高效节能。
[0004]实用新型的技术解决方案如下:
[0005]一种新型智能节能路灯微型控制器，包括MCU控制模块、无线通信模块、光敏传感器、振动传感器、声传感器、红外传感器、SPI接口和A/D转换器，所述的光敏传感器、振动传感器、声传感器和红外传感器通过A/D转换器与MCU控制模块的4个IO端口连接；MCU控制模块通过无线通信模块与路灯分组控制器无线通信连接；MCU控制模块通过SPI接口与电子镇流器对接。
[0006]所述的A/D转换器采用ADC0832芯片，所述的MCU控制模块采用STC89C52集成芯片。
[0007]有益效果:[0008]本实用新型的新型智能节能路灯微型控制器，通过探测环境亮度、人体/车辆移动、无线遥控信号、产控信号等信息传递到电子镇流器，以达到控制自身路灯节点以及附近同网络的其他路灯节点，能够做到真正意义上的按需照明。本实用新型可靠性高，互补，抗干扰性强，结构合理，环保、节能、可控且便于维护，为实现城市和隧道路灯网络化、信息化的管理和智能控制提供可靠基础，它不仅可适用于大、中、小城市以及中小城镇、居民社区和各类校园路灯系统的智能控制，而且也对隧道和高速公路照明的解决方案提供技术支撑。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型采用多类型传感器构成
传感器阵列来采集路灯周围外界信息、路面信息以及多传感器组合逻辑控制对道路环境信
息进行全面感知，与电子镇流器的整合可以完全实现路灯智能“休眠”和“唤醒”，经数据验
证，显著节省50%的电费支出，延长路灯使用寿命，大大节省维护的人工费和材料费用；同
时，合理的设计体现了控制器高度信息化、智能化，且具有多种通讯方式，易于组网，从而实
现网络化。实用性层面，本实用新型具有高可靠性、强抗干扰性，节能、环保、可控且易于维
护，为实现城市生活照明和高速公路照明网络化控制提供基础，具有可观的经济和社会效.、
Mo
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为新型智能节能路灯微型控制器的结构框图。
【具体实施方式】
[0011]以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0012]实施例1:
[0013]如图1所示，一种新型智能节能路灯微型控制器，包括MCU控制模块、无线通信模块、光敏传感器、振动传感器、声传感器、红外传感器、SPI接口和A/D转换器,所述的光敏传感器、振动传感器、声传感器和红外传感器通过A/D转换器与MCU控制模块的4个IO端口连接；MCU控制模块通过无线通信模块与路灯分组控制器无线通信连接；MCU控制模块通过SPI接口与电子镇流器对接。
[0014]所述的A/D转换器采用ADC0832芯片，所述的MCU控制模块采用STC89C52集成芯片。
[0015]所述的MCU控制模块内置电源电路、复位电路、时钟电路以及ADC0832接口、SPI接口和IO接口，其中IO接口将与电子镇流器对接，以便实现调光控制。
[0016]所述的无线通信模块包括无线发射单元和无线接收单元，分别与MCU控制模块相连。其中无线发射、接收单元可以是分离的两个不同硬件单元，也可以是合为一体的同时具备发射、接收功能的一个硬件单元。
[0017]MCU控制模块作为路灯微型控制器的核心，它分别与无线通信模块、多传感器阵列(光敏传感器、声传感器和红外传感器)进行信息通信和交互，所有传感器与MCU控制模块通过转换器进行信号转换。无线通信模块提供与路灯分组控制器之间的信息接口，以供路灯分组控制器传递信息给主控制器。MCU控制模块采用STC89C52芯片开发，具有低功耗、高性能的特性。多传感器阵列的输出端经转换器与MCU控制模块中信号输入端相连，MCU控制模块中内置电源电路、复位电路、时钟电路以及ADC0832接口、SPI接口和IO接口。无线通信模块包括无线发射单元和无线接收单元，分别与MCU控制模块相连。本实用新型在一体化照明装置中作为重要枢纽，上行传输信号到电子镇流器，下行对分组控制器提供可靠数据传输支持。
[0018]所选取的STC89C52芯片是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，因此满足节点控制芯片的要求。
[0019]所述的无线通信模块中无线接收单元接收无线遥控信息，将接收到无线遥控信号传送给MCU控制模块，经过处理后将作为是否需要亮灯的条件之一传递到电子镇流器。MCU模块还根据接收到的无线遥控信号内容，决定是否需要转发给其他路灯控制器节点，用来控制其他路灯节点。无线发射单元由MCU控制模块控制，发射无线遥控信号。
[0020]光敏传感器采用高灵敏度的线性光敏传感器LG0898LF。红外传感器选用被动式红外传感器LHI958，其目的为了提高控制器的可靠性和健壮性，拓展控制器的探测范围。被动式热释电红外传感器是热探测器的一种，热释电红外传感器的信号正比于敏感元温升随时间的变化率，而不像其他热探测器那样需要热平衡过程，因此热释电红外传感器的响应速度比其他热探测器快得多，可达到毫微秒级。振动传感器即力平衡加速度传感器，其主要采用美国KMKGeoTech和日本Akashi的力平衡加速度传感器，采用KMI的稳定电路设计优点，吸收了 GeoTech交流方波调制抑制零漂技术，独创了外六角调零技术(操作容易、避免损伤簧片)，在电极板制作上，克服了铁磁性杂质的影响等。它具有特点:1)零漂更小，耐久稳定，避免了误触发，也减少了校正工作量；2)电路更加稳定可靠，减少维护工作量；3)调零更加方便，并且不易损伤簧片；4)频响好，且可根据需要灵活选择。声传感器采用驻级体电容式传产器，驻级体是一种永久性带电的介电材料，它能把产能或机械能转换成电能，或者将电能转换成机械能或产能，传产器通过灵敏元件把产压的变化转换成电信号，再经过放大以电压形式输出，其质量和性能直接影响到系统的精度和能否正确反映被测信号的全部信息。
[0021]MCU控制模块由三个电路、三个通信接口和一个下载接口构成，具体包括:复位电路、时钟电路、电源电路、ADC0832接口、SPI接口、IO接口以及ISP下载接口。ADC0832接口是8位分辨率A/D转换芯片接口，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在O?5V之间。芯片转换时间仅为32 μ S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。对于本实用新型中，ADC0832接口将与分组控制器进行数据通信。SPI (Serial Peripheral Interface—串行外设接口)接口是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息，对于本实用新型中，SPI接口将与电子镇流器进行对接。
[0022]本实用新型所述的新型智能节能路灯微型控制器通过光、产、红外、振动等多传感器采集路灯背景环境信息，其与电子镇流器的整合可以实现路灯多种控制策略，从而实现节能环保和绿色照明。[0023]以上所述的具体实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型智能节能路灯微型控制器，其特征在于，包括MCU控制模块、无线通信模块、光敏传感器、振动传感器、声传感器、红外传感器、SPI接口和A/D转换器，所述的光敏传感器、振动传感器、声传感器和红外传感器通过A/D转换器与MCU控制模块的4个IO端口连接；MCU控制模块通过无线通信模块与路灯分组控制器无线通信连接；MCU控制模块通过SPI接口与电子镇流器对接； 所述的A/D转换器采用ADC0832芯片，所述的MCU控制模块采用STC89C52集成芯片。
【文档编号】H05B37/02GK203691678SQ201320689130
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】樊华 申请人:湖南中能力华新能源技术有限公司