專利名稱：基于單片機的智能路燈節能控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明控制系統，具體的說，是基于單片機的智能路燈節能控制系統。
背景技術：
近年來，隨著經濟的發展和汽車的逐漸普及，城市道路照明的重要性同益增大。研究表明，良好的道路照明可減少約30 %的夜間交通事故。所以，保證道路照明設備的有效性與安全性，得到了越來越多的重視。此外，城市亮化工程也是城市現代化建設的重要內容，為營造優美舒適的投資環境，提升城市形象，我國城市照明工程發展迅猛，從而大大增加了城市的用電量，導致政府承擔巨額的財政支出，同時也加劇了我國日趨緊張的能源供需矛盾。目前，我國大部分城市的路燈都采用“全夜燈恒照度"的方式進行照明，控制方式仍然是簡單的光控、時控等傳統方式，這類照明方式普遍存在以下幾個不足:第一，系統難以反饋路燈運行狀態信息、不能進行遠程控制，只能采用傳統的人工巡檢。不僅增加了路燈管理部門的工作量，也增加了運行維護的費用。第二，采用“全夜燈恒照度〃的方式浪費太大。后半夜車流量較小，但路燈依然保持前半夜車流量較大時的照度，浪費了大量能源，不利于環保。第三，后半夜行人稀少，應該降低路燈的照度，以避免光源污染，影響居民的晚間休息。但由于后半夜是用電低谷期，電力系統電壓升高，路燈反而比白天時更亮，不僅造成能源浪費，還大大影響了設備和燈具的使用壽命。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供基于單片機的智能路燈節能系統，能夠根據街道上的照度和噪音來判斷是否需要開燈，并具有軟啟動功能。本實用新型通過下述技術方案實現:基于單片機的智能路燈節能控制系統，包括串口連接的上位機和下位機，所述的上位機包括單片機U1，以及連接在單片機Ul上的顯示器、鍵盤和時鐘芯片，所述的下位機包括單片機U2，以及分別連接在單片機U2上的傳感器模塊和輸出模塊，所述的傳感器模塊包括分別與單片機U2相連接的光學傳感器和噪聲傳感器，所述的輸出模塊包括分別與單片機U2相連接的智能電抗器和電流過流保護電路，在智能電抗器上還連接有過零檢測電路和電燈。過零檢測電路可對系統中的電壓進行實時監測，防止超過額定電壓。智能電抗器用以實現路燈的軟啟動，防止路燈因沖擊電流而受到損傷，延長了路燈的壽命。所述的單片機Ul為LP938單片機，所述的單片機U2為89S52單片機。還包括三相市電電源，過零檢測電路和路燈分別與三相市電電源相連，所述的三相市電電源還設有一條旁路與智能電抗器相連接。三相市電電源為城市鄉鎮常用的電源。所述的過零檢測電路由兩個反向并聯的光電耦合器組成所述的智能電抗器包括依次相連的電抗變換器和功率變換器，功率變換器一端與單片機U2相連接，電抗變換器包括一次繞組和二次繞組，二次繞組與功率變換器相連接，電抗變換器的一次繞組一端與路燈相連接。智能電抗器對傳統的電抗變換器進行了改進，功能更為智能化。所述的功率變換器包括依次相連的信號控制器和觸發控制器，信號控制器一端與單片機U2相連接。信號控制器能夠將信號識別，靈敏度較強，能夠及時靈活地控制觸發器。所述的觸發器為KJ004觸發器。所述的光學傳感器為光敏二極管，所述的噪聲傳感器為聲敏電阻，所述的光敏二極管和聲敏電阻分別通過數模轉換器與單片機U2相連接。光敏二極管和聲敏電阻都是結構簡單、敏感型強的器件，且價格低廉，節約了系統的制造成本。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:(I)本實用新型設有智能電抗器，具有軟啟動功能，能夠讓路燈逐漸進入工作狀態，防止路燈受到沖擊電流的影響而受到損傷，延長了路燈的實用壽命。(2)本實用新型設有過零檢測電路，能夠對系統中的電壓進行檢測，將電壓控制在額定電壓內，對路燈進行保護。(3)本實用新型利用光學傳感器和噪聲傳感器對路面進行檢測，根據路面的狀況對路燈的工作狀態進行控制，極大地節約了電能。
圖1為本實用新型的結構框圖。圖2為過零檢測電路的電路圖。圖3為智能電抗變換器的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例:本實用新型結構如圖1所示，基于單片機的智能路燈節能控制系統，包括串口連接的上位機和下位機，所述的上位機包括單片機U1，以及連接在單片機Ul上的顯示器、鍵盤和時鐘芯片，所述的下位機包括單片機U2，以及分別連接在單片機U2上的傳感器模塊和輸出模塊，所述的傳感器模塊包括分別獨立工作的光學傳感器和噪聲傳感器，所述的輸出模塊包括分別與單片機U2相連接的智能電抗器和電流過流保護電路，在智能電抗器上還連接有過零檢測電路和電燈。所述的過零檢測電路如圖2所示，由反向并聯的光電耦合器組成。智能電抗變換器在傳統的電抗變換器的結構上進行了改進，如圖3所示，包括電抗變換器和與電抗變換器的二次繞組相連接的功率變換器，功率變換器一端與單片機U2相連接，電抗變換器的一次繞組一端與路燈相連接。在系統開啟后，工作人員可利用上位機與系統進行人機交互，對系統進行檢測、設置和控制。下位機上的傳感器模塊對街道上的光照和噪聲進行檢測。光敏二極管對光線進行識別，聲敏電阻對街道上的聲音進行識別，當有行人或車輛通過時，聲敏電阻則接受到信號，并將其轉化為電信號。單片機接收到街道上的光照信號和噪音信號后，進行分析判斷。別當光照足夠強時，則保持關燈狀態。當光照強度不夠時，若街道上沒有行人或車輛通過，則路燈保持關燈狀態，若有行人或車輛通過時，則單片機發出信號，給智能電抗器，智能電抗器控制路燈開啟，此開啟過程為軟啟動，即路燈逐漸明亮，避免了沖擊電流對路燈造成傷害，延長了路燈的使用壽命。在系統工作過程中，過零檢測電路對電源電壓進行檢測，防止電壓過高，對路燈造成傷害，于此同時，電流過流保護電路也在對系統中的電流進行檢測和控制。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.基于單片機的智能路燈節能控制系統，包括串口連接的上位機和下位機，所述的上位機包括單片機U1，以及連接在單片機Ul上的顯示器、鍵盤和時鐘芯片，所述的下位機包括單片機U2，以及分別連接在單片機U2上的傳感器模塊和輸出模塊，其特征在于:所述的傳感器模塊包括分別與單片機U2相連接的光學傳感器和噪聲傳感器，所述的輸出模塊包括分別與單片機U2相連接的智能電抗器和電流過流保護電路，在智能電抗器上還連接有過零檢測電路和路燈。
2.根據權利要求1所述的基于單片機的智能路燈節能控制系統，其特征在于:還包括三相市電電源，過零檢測電路和路燈還分別與三相市電電源相連，所述的三相市電電源還設有一條旁路與智能電抗器相連接。
3.根據權利要求2所述的基于單片機的智能路燈節能控制系統，其特征在于:所述的過零檢測電路由兩個反向并聯的光電耦合器組成。
4.根據權利要求1所述的基于單片機的智能路燈節能控制系統，其特征在于:所述的智能電抗器包括依次相連的電抗變換器和功率變換器，功率變換器一端與單片機U2相連接，電抗變換器包括一次繞組和二次繞組，二次繞組與功率變換器相連接，電抗變換器的一次繞組一端與路燈相連接。
5.根據權利要求4所述的基于單片機的智能路燈節能控制系統，其特征在于:所述的功率變換器包括依次相連的信號控制器和觸發控制器，信號控制器一端與單片機U2相連接。
6.根據權利要求1所述的基于單片機的智能路燈節能控制系統，其特征在于:所述的光學傳感器為光敏二極管，所述的噪聲傳感器為聲敏電阻，所述的光敏二極管和聲敏電阻分別通過數模轉換器與單片機U2相連接。
專利摘要本實用新型公開了基于單片機的智能路燈節能控制系統，包括串口連接的上位機和下位機，所述的上位機包括單片機U1，以及連接在單片機U1上的顯示器、鍵盤和時鐘芯片，所述的下位機包括單片機U2，以及分別連接在單片機U2上的傳感器模塊和輸出模塊，所述的傳感器模塊包括分別與單片機U2相連接的光學傳感器和噪聲傳感器，所述的輸出模塊包括分別于單片機U2相連接的智能電抗器和電流過流保護電路，在智能電抗器上還連接有過零檢測電路和路燈。本實用新型具有軟啟動功能，還能夠對系統中的電壓進行檢測，將電壓控制在額定電壓內，對路燈進行保護，并且本實用新型還可以根據路面的狀況對路燈的工作狀態進行控制，極大地節約了電能。
文檔編號H05B37/02GK203015198SQ20122063491
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者文涵靈 申請人:成都卓程科技有限公司