CN114531751A - 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 - Google Patents
一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114531751A CN114531751A CN202011234957.4A CN202011234957A CN114531751A CN 114531751 A CN114531751 A CN 114531751A CN 202011234957 A CN202011234957 A CN 202011234957A CN 114531751 A CN114531751 A CN 114531751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- led lamp
- lamp panel
- led
- driving circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 101000823089 Equus caballus Alpha-1-antiproteinase 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000669511 Homo sapiens T-cell immunoglobulin and mucin domain-containing protein 4 Proteins 0.000 description 1
- 101000651211 Homo sapiens Transcription factor PU.1 Proteins 0.000 description 1
- 101000941170 Homo sapiens U6 snRNA phosphodiesterase 1 Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 102100039367 T-cell immunoglobulin and mucin domain-containing protein 4 Human genes 0.000 description 1
- 101150074789 Timd2 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100027654 Transcription factor PU.1 Human genes 0.000 description 1
- 102100031314 U6 snRNA phosphodiesterase 1 Human genes 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/34—Voltage stabilisation; Maintaining constant voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
- H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
- H05B45/56—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving measures to prevent abnormal temperature of the LEDs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,包括36V直流电源、5V稳压模块、3.3V稳压模块、亮度传感器、GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、USB通信模块、单片机模块、以及6组LED驱动电路、LED灯板模块、LED灯板温度传感器。本发明采用GPS授时取代传统的路灯授时方式,大大降低了时间的误差,并对灯珠板电路以及LED灯的驱动电路进行优化,灯头采用多模组光源,独立工作,即使其中某组光源出现故障,也不会影响其他模组光源的正常工作,互不干扰。
Description
技术领域
本发明属于照明自动控制技术领域,具体来说是一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯。
背景技术
当前城镇道路的路灯包括高压钠灯、普通LED路灯和其它灯具,它们大都属于多模组化路灯,是采用一个电源给所有模组通过或串或并的接线方式供电,送电照明的过程中该接线方式存在以下的缺陷:一、以整灯所有模组采用串联的接线方式为例,如果其中某个模组发生故障,那么就会导致整灯不亮;二、以整灯所有模组采用并联的接线方式为例,如果其中某个模组发生故障,那么就会导致本该由故障模组承担的运行电流,直接叠加到其它正常模组上,从而增加了其它正常模组的运行负担,增加了其它正常模组出现故障的机遇,使得整灯的寿命大大缩短。
为了尽可能的节约能源,有的节能路灯会采用充电模块、钮扣锂电池、实时时钟等模块来解决路灯的授时问题,但在实际使用的过程中,上述授时方式存在以下缺陷:一是容易导致计时跑偏,这是由于计时芯片存在计时误差造成的,通过软件在芯片中设定初始时间时,其本身就会存在一定的误差,且时间一长,误差也会相应的越来越大;二是不便路灯的批量生产,每套路灯生产过程中都需要设置初始时间,不仅工作量太大,且第一套路灯设置的初始时间与最后一套路灯设置的初始时间也会存在较大的误差;三是受电池充放电使用寿命的影响较大,并且锂电池不能长时间断电;四是由于各个路灯计时上的误差导致所有路灯节能工作的一致性较差。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,用GPS授时取代传统的路灯授时方式,大大降低了时间的误差,并对灯珠板电路以及LED灯的驱动电路进行优化,灯头采用多模组光源,独立工作,即使其中某组光源出现故障,也不会影响其他模组光源的正常工作,互不干扰。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,包括36V直流电源、5V稳压模块、3.3V稳压模块、亮度传感器,其特征在于,还包括GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、USB通信模块、单片机模块、LED驱动电路1、LED灯板1模块、LED灯板1温度传感器、LED驱动电路2、LED灯板2模块、 LED灯板2温度传感器、LED驱动电路3、 LED灯板3模块、 LED灯板3温度传感器、LED驱动电路4、 LED灯板4模块、 LED灯板4温度传感器、LED驱动电路5、 LED灯板5模块、LED灯板5温度传感器、LED驱动电路6、 LED灯板6模块、 LED灯板6温度传感器;
所述36V直流电源与5V稳压模块、LED驱动电路1、LED驱动电路2、LED驱动电路3、LED驱动电路4、LED驱动电路5、LED驱动电路6电连接,所述5V稳压模块与3.3V稳压模块电连接;所述3.3V稳压模块与GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、亮度传感器、USB通信模块、单片机模块电连接;所述单片机模块与GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、亮度传感器、USB通信模块电连接;所述LED驱动电路1与LED灯板1模块电连接,所述LED驱动电路2与LED灯板2模块电连接,所述LED驱动电路3与LED灯板3模块电连接,所述LED驱动电路4与LED灯板4模块电连接,所述LED驱动电路5与LED灯板5模块电连接,所述LED驱动电路6与LED灯板6模块电连接;所述LED灯板1温度传感器、LED灯板2温度传感器、LED灯板3温度传感器、LED灯板4温度传感器、LED灯板5温度传感器、LED灯板6温度传感器与单片机模块电连接。
进一步地,所述LED灯板1模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
进一步地,所述LED灯板2模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
进一步地,所述LED灯板3模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
进一步地,所述LED灯板4模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
进一步地,所述LED灯板5模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
进一步地,所述LED灯板6模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
本发明的节能路灯会跟据GPS模块的数据、亮度数据、灯板温度数据、2.4G无线通信、USB通信预设数据,输出不同的功率。在任何时间段,都可以通过外部2.4G无线通信来控制灯的开关和功率调节,用于路灯的检测及参数调整。白天路灯默认是关闭的,但在天色比较暗的情况下,亮度传感器会触发路灯的开启。灯板温度传感器,在灯板温度达到70度以上时,相应的灯板的功率会下降30%,当温度下降到安全值后相应的灯板会恢复之前的功率。模组化灯头光源设计以及LED灯板采用先并后串的方式相结合,具有在灯珠开路或部分模组损坏的情况下,不影响其它的灯珠或模组正常工作的优点。本发明设置的GPS功能模块及存储模块,即使主电源断电后再次上电的情况下,也一样能正常的工作。
开机时,由单片机控制按事先设定的调光曲线在5秒内灯光由最暗达到预先设定值,并能根据季节、时间、自动调整调光曲线,以达到高效节能的目的。能跟据LED灯板的温度,自动调整功率,起到了LED灯具过温保护,防止LED灯珠因过热而造成光衰、损坏。
本发明的优点:具有柔性缓慢启动、节能、无需专人管理、使用寿命长,便于维护,各光源模组独立工作互不影响,稳定性好等特点,不会对眼睛造成伤害,且检测和调试方便。
附图说明
图1是本发明的电路原理方框图;
图2是5V稳压模块的电路原理图;
图3是3.3V稳压模块的电路原理图;
图4是LED驱动电路1的电路原理图;
图5是LED驱动电路2的电路原理图;
图6是LED驱动电路3的电路原理图;
图7是LED驱动电路4的电路原理图;
图8是LED驱动电路5的电路原理图;
图9是LED驱动电路6的电路原理图;
图10是GPS功能模块的电路原理图;
图11是单片机模块的电路原理图;
图12是2.4G通信模块的电路原理图;
图13是存储模块的的电路原理图;
图14是亮度传感器的电路原理图;
图15是USB通信模块的电路原理图;
图16是LED灯板模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施阐述如下:
如图1所示,一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,包括36V直流电源、5V稳压模块、3.3V稳压模块、亮度传感器、GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、USB通信模块、单片机模块、LED驱动电路1、LED灯板1模块、LED灯板1温度传感器、LED驱动电路2、 LED灯板2模块、 LED灯板2温度传感器、LED驱动电路3、 LED灯板3模块、 LED灯板3温度传感器、LED驱动电路4、 LED灯板4模块、 LED灯板4温度传感器、LED驱动电路5、 LED灯板5模块、 LED灯板5温度传感器、LED驱动电路6、 LED灯板6模块、 LED灯板6温度传感器;
其中,所述36V直流电源与5V稳压模块、LED驱动电路1、LED驱动电路2、LED驱动电路3、LED驱动电路4、LED驱动电路5、LED驱动电路6电连接,所述5V稳压模块与3.3V稳压模块电连接;所述3.3V稳压模块与GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、亮度传感器、USB通信模块、单片机模块电连接;所述单片机模块与GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、亮度传感器、USB通信模块电连接;所述LED驱动电路1与LED灯板1模块电连接,所述LED驱动电路2与LED灯板2模块电连接,所述LED驱动电路3与LED灯板3模块电连接,所述LED驱动电路4与LED灯板4模块电连接,所述LED驱动电路5与LED灯板5模块电连接,所述LED驱动电路6与LED灯板6模块电连接;所述LED灯板1温度传感器、LED灯板2温度传感器、LED灯板3温度传感器、LED灯板4温度传感器、LED灯板5温度传感器、LED灯板6温度传感器与单片机模块电连接。
36V的直流电通过接线端子CN1接入,经过肖特基二极管D1、D2(SS510)防反接保护,经过D3(SMBJ60A)进行过压保护后分为两部分,一部分输向5V稳压模块,一部分输向LED驱动电路1至6。
如图2所示,5V稳压模块包括贴片自恢复保险丝F1(0.5A/60V)输入滤波电源C1、C2、稳压芯片U1(TD1501HS50)、续流二级管D4(SS210)、电感L1、5V输出滤波电容C3、C4,向3.3V稳压模块提供5V电源。
如图3所示,3.3V稳压模块包括输入滤波电容C5、C6稳压芯片U2(AMS1117-3.3)、输出滤波电容C7、C8、C9,限流电阻R1与3.3V电源指示灯LED1组成。
如图4所示,LED驱动电路1包括电源输入滤波电容C10、C14,降压型恒流驱动芯片U3(MBI6662GD)、电流采样电阻R2、R4、R6、R8,肖特基二极管D5、电感L2、电容C12、C15、芯片内部工作频率设定电阻R13、PWM信号下拉电阻R12、PWM信号防反射电阻R10、LED灯板接线端子CN2。其中,PWM信号下拉电阻R12用于单片机还未启动时的恒流输出关闭;U3在芯片通过外部的PWM占空比信号的控制下,来改变对外输出的电流大小,36V电流经C10、C14滤波,经过电流采样电阻R2、8,给U3供电及提供电流、电压采样,36V经CN2的1脚流向LED灯板1的正极,经过灯板上的LED后通过LED灯板上的负极流向CN2的2脚经过L2流向U3的1脚通过U3内部的MOSFET、电阻R4、R6到地形成一个电流回路,当内部MOSFET打开时LED灯板开启,LED灯板被点亮。当内部MOSFET关闭时,D5的正极端电压低于D5负极端的电压,此时不能形成电流回路,LED灯板关闭,LED灯板不被点亮。U3的6脚通过与外部的R13连接,7脚与C15连接来设定内部MOSFET的工作频率及开关的时间,U3的4脚通过R10接到单片机上获得单片机给出的PWM控制信号,通过PWM占空比控制信号来调节输出电流的大小,当所连接的灯板故障(开路)后,灯板的一端虽连接到VIN处,但是另一端的状态是悬空的,即CN2的第二脚为悬空状态,只会导致U3的输出为空载状态,且每路LED驱动电路都有电阻来限定最大输出电流当PWM信号的占空比达到100%时才能输出预先设定的最大输出电流。
如图5所示,LED驱动电路2包括电源输入滤波电容C18、C22,降压型恒流驱动芯片U5(MBI6662GD)、电流采样电阻R16、R18、R20、R22,肖特基二极管D7、电感L4、电容C20、C23、芯片内部工作频率设定电阻R27、PWM信号下拉电阻R26、PWM信号防反射电阻R24、LED灯板接线端子CN4。PWM信号下拉电阻R26用于单片机还未启动时的恒流输出关闭,LED驱动电路2的工作原理与LED驱动电路1一致。
如图6所示,LED驱动电路3包括电源输入滤波电容C26、C30,降压型恒流驱动芯片U7(MBI6662GD)、电流采样电阻R30、R32、R34、R36,肖特基二极管D9、电感L6、电容C28、C31、芯片内部工作频率设定电阻R41、PWM信号下拉电阻R40、PWM信号防反射电阻R38、LED灯板接线端子CN6。PWM信号下拉电阻R40用于单片机还未启动时的恒流输出关闭,LED驱动电路3的工作原理与LED驱动电路1一致。
如图7所示,LED驱动电路4包括电源输入滤波电容C11、C16,降压型恒流驱动芯片U4(MBI6662GD)、电流采样电阻R3、R5、R7、R9,肖特基二极管D6、电感L3、电容C13、C17、芯片内部工作频率设定电阻R15、PWM信号下拉电阻R14,PWM信号防反射电阻R11,LED灯板接线端子CN3。PWM信号下拉电阻R14用于单片机还未启动时的恒流输出关闭,LED驱动电路4的工作原理与LED驱动电路1一致。
如图8所示,LED驱动电路5包括电源输入滤波电容C19、C24,降压型恒流驱动芯片U6(MBI6662GD)、电流采样电阻R17、R19、R21、R23,肖特基二极管D8、电感L5、电容C21、C25、芯片内部工作频率设定电阻R29、PWM信号下拉电阻R28、PWM信号防反射电阻R25、LED灯板接线端子CN5。PWM信号下拉电阻R28用于单片机还未启动时的恒流输出关闭,LED驱动电路5的工作的理与LED驱动电路1一致。
如图9所示,LED驱动电路6包括电源输入滤波电容C27、C32,降压型恒流驱动芯片U8(MBI6662GD)、电流采样电阻R31、R33、R35、R37,肖特基二极管D10、电感L7、电容C29、C33、芯片内部工作频率设定电阻R43、PWM信号下拉电阻R42、PWM信号防反射电阻R39、LED灯板接线端子CN7。PWM信号下拉电阻R42用于单片机还未启动时的恒流输出关闭,LED驱动电路6的工作原理与LED驱动电路1一致。
如图10所示,GPS模块包括BDS/GNSS 卫星定位 SOC 芯片U12(AT6558R)、L1频段卫星导航射频前端低噪声放大器芯片U10(AT2659)、SAW滤波器芯片U11(SAFEB1G57KE0F00)、GPS天线AT1、滤波电容,C51、C52、C53、C54、C55、C56、C57、C59、C60、C61、C62、C63、高频电感L8、L9、L10、功率电感L11、TCXO晶体振荡器X1 、晶体振荡器Y3负载电容C58、C64、数据线防反射电阻R52、R53、R54、R55组成,通过电阻R52、R53、R54、R55,通过GPS天线AT1接收卫星下发的无线信号,通过U10、U11及其周边的滤波电容高频电感对其进行信号放大滤波,将所需频段的信号传递给U12芯片进行处理转化为数字信号通过异步串行接口传递给微处理器U9进行处理从而得到卫星下发的时间信息,微处理器通过得到的时间信息再做进一步的处理。
如图11所示,单片机模块由程序下载端子P1、复位上拉电阻R50复位电容C37、晶振Y2、晶振负载电容C49、C50及32位单片机U9(STM32F103RBT6)组成。STM32F103RBT6内核为ARM 32位 Cortex-M3 CPU,运行频率达72MHz,单片机自带128KBytes Flash,20KBytesRAM,一个USB接口,两个I2C接口,三个USART串口,四位端子P1 用于给单片机下载程序。灯板上的热敏电阻在温度的变化下,电阻值随之变化,热敏电阻两端的电压也随之变化,单片机根据热敏电阻两端的电压计算出当前灯板的温度,根据当前所采集到的灯板的温度,如果超过70度,则单片机会将相应的LED灯板的功率下调30%。当灯板温度低于60度时,单片机再恢复灯板的功率。光敏三极管的输出电压信号输入到单片机ADC采集通道,单片机根据亮度信号,来判断当前的亮度,在正常的运行状态下决定是否开关灯。单片机采用中断的方式译码,单片机连接的2.4G无线模块的译码数据,根据所使用的2.4G无线遥控器预先固定到单片机所连接的SPIFlash U16中, 单片机根据收到的2.4G无线数据进行译码,判断数据是测试命令还是参数,这样就能很方便的使用2.4G无线遥控器进行测试和修改灯具的运行参数。 单片机使用TIM2第3、4通道以及TIM4第1、2、3、4通道输出PWM信号,分别控制1至6路恒流驱动模块。通过改变PWM信号的占空比,来调整恒流驱动模块的输出功率。单片机在刚开始启动时,占空比为0,恒流驱动模块无输出,LED灯板不亮。然后占空比慢慢增大,恒流驱动模块的输出功率也随道慢慢增大,LED灯板随之慢慢变亮,在4秒左右的时间,灯具从不亮运行到指定的亮度,实现了柔性启动。单片机通过预先设定的节能方案,每秒钟通过UART接口从GPS模块读取一次当前的日期和时间,根据读取到的日期和时间计算出灯具当前需运行的功率,再将灯具的功率数据转成PWM信号,输出到LED灯板恒流驱动模块的控制端,LED灯板恒流模块根据PWM信号,输出相应的功率,实现了按需求深度节能调光。
如图11所示,LED灯板1温度传感器由分压电阻R49、滤波电容C34、接敏电阻接线端子CN8(通过导线连接到灯板接线端子P2所对应的热敏电阻RT(NTC 10K欧)组成。当温度升高时,热敏电阻的电阻值会下降,则热敏电阻两端的电压也会下降。反之,当温度下降时,热敏电阻两端的电阻值会上升,热敏电阻两端的电压也会上升。单片机通过ADC采样热敏电阻两端电压的变化,计算出当前的温度,并做出相应的处理。
LED灯板2温度传感器由分压电阻R48、滤波电容C35、 接敏电阻接线端子CN9、及LED灯板上的热敏电阻RT组成,工作原理与LED灯板1温度传感器相同。
LED灯板3温度传感器由分压电阻R47、滤波电容C36、接敏电阻接线端子CN10、及LED灯板上的热敏电阻RT组成,工作原理与LED灯板1温度传感器相同。
LED灯板4温度传感器由分压电阻R46、滤波电容C40、 接敏电阻接线端子CN11、及LED灯板上的热敏电阻RT组成,工作原理与LED灯板1温度传感器相同。
LED灯板5温度传感器由分压电阻R45、滤波电容C41、 接敏电阻接线端子CN12、及LED灯板上的热敏电阻RT组成,工作原理与LED灯板1温度传感器相同。
LED灯板6温度传感器由分压电阻R44、滤波电容C48、 接敏电阻接线端子CN13、及LED灯板上的热敏电阻RT组成,工作原理与LED灯板1温度传感器相同。
如图12所示,2.4G无线模块包括无线收发芯片U14(nRF24L01)和功率放大芯片U13(RFX2401)、滤波电容C65、 C66、C68、C69、C70、C71、C72、C73、C74及高频电感L12、L13、L14,晶体振荡器Y4及其负载电容C77、C78平衡电阻R58,防反射电阻R56、R57。单片机通过控制U13(RFX2401)的第5、6脚来对功率放大芯片的信号收发进行控制,通过手持式2.4G无线遥控器来设置参数后发送给路灯,路灯上的2.4G无线模块通过U13将接收到的无线信号进行功率转化传递给无线收发芯片U14(nRF24L01),无线收发芯片U14(nRF24L01)再将接收到的无线信号转化为数字信号通过无线收发芯片nRF24L01第1、2、3、4、5、6脚与单片机进行数据通信,单片机通过译码后,根据相应的指令做出相应的处理。
如图13所示,存储模块包括SPIFLASH存储芯片U16(SST25VF020)、滤波电容C80,连接到单片机U9的SPI1接口上。通过SPI总线与单片机进行数据读写,单片机根据处理将关键的数据对SPIFLASH进行读写操作。
如图14所示,亮度传感器包括限流电阻R61、分压电阻R62、滤波电容C79和亮度传感器Q1。当光照到光敏三极管后,光信号转成三极管的基极电流,基极电流经过放大后输出到单片机ADC采样引脚,单片机再根据当前的信号做进一步的处理。
如图15所示,USB通信模块包括USB接口USB1,ESD器件U15,肖特基二极管D11及阻抗匹配电阻R59、R60,通过阻抗匹配电阻R59、R60连接到单片机U9的USB硬件接口上,通过USB接口与电脑连接,将预先设定的降功率运行的相关数据传通过电脑递给单片机U9,单片机从USB硬件接口上获取数据后再经过处理存储在U16(SST25VF020)SPIFlash中,在每次上电运行时调用。
如图16所示,LED灯板1模块由30颗1~2W的大功率LED灯珠和2位接线端子组成,该LED灯珠最大电流超过750mA,在设计时只作1W使用,每颗LED灯珠的工作电流为300 mA。LED损坏后的状态大部分为开路状态,所以采用先并后串的工作方式,如D1开路损坏,则0.9A的电流平分到剩下的2颗灯珠上,每颗LED灯珠的电流大约为450 mA,远低于600 mA,同一并联的LED灯珠依然工作在安全的状态下,只有一颗LED灯珠不亮,其它的LED灯珠不受影响。如果采用先串后并的工作方式,即D1~D10 一串,D11~D20 一串,D21~D30一串,然后所有的灯串进行并联,当D1开路损坏,则D1~D10十颗LED灯珠都不会亮,由于每块灯板都有对应的LED驱动电路且一一对应,灯板与灯板没有并联关系,不能形成回路,当灯板故障后故障灯板应承担的电流不会因为其故障而将本该承担的电流分摊到其它灯板上去。
LED灯板2模块、LED灯板3模块、LED灯板4模块、LED灯板5模块、LED灯板6模块的结构和工作原理,均与LED灯板1模块相同,在此不作重复描述。
以上描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明涉及的元器件的结构特征、外观形状及尺型号等均不是本发明的关键技术,也不是本发明要求保护的关键性技术内容,因不影响本发明具体实施过程和目的的实现,故不在说明书中一一说明。
Claims (7)
1. 一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,包括36V直流电源、5V稳压模块、3.3V稳压模块、亮度传感器,其特征在于,还包括GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、USB通信模块、单片机模块、LED驱动电路1、LED灯板1模块、LED灯板1温度传感器、LED驱动电路2、 LED灯板2模块、 LED灯板2温度传感器、LED驱动电路3、 LED灯板3模块、 LED灯板3温度传感器、LED驱动电路4、 LED灯板4模块、 LED灯板4温度传感器、LED驱动电路5、 LED灯板5模块、 LED灯板5温度传感器、LED驱动电路6、 LED灯板6模块、 LED灯板6温度传感器;
所述36V直流电源与5V稳压模块、LED驱动电路1、LED驱动电路2、LED驱动电路3、LED驱动电路4、LED驱动电路5、LED驱动电路6电连接,所述5V稳压模块与3.3V稳压模块电连接;所述3.3V稳压模块与GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、亮度传感器、USB通信模块、单片机模块电连接;所述单片机模块与GPS功能模块、存储模块、2.4G通信模块、亮度传感器、USB通信模块电连接;所述LED驱动电路1与LED灯板1模块电连接,所述LED驱动电路2与LED灯板2模块电连接,所述LED驱动电路3与LED灯板3模块电连接,所述LED驱动电路4与LED灯板4模块电连接,所述LED驱动电路5与LED灯板5模块电连接,所述LED驱动电路6与LED灯板6模块电连接;所述LED灯板1温度传感器、LED灯板2温度传感器、LED灯板3温度传感器、LED灯板4温度传感器、LED灯板5温度传感器、LED灯板6温度传感器与单片机模块电连接。
2.如权利要求1所述的一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,其特征在于,所述LED灯板1模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
3.如权利要求1所述的一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,其特征在于,所述LED灯板2模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
4.如权利要求1所述的一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,其特征在于,所述LED灯板3模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
5.如权利要求1所述的一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,其特征在于,所述LED灯板4模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
6.如权利要求1所述的一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,其特征在于,所述LED灯板5模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
7.如权利要求1所述的一种基于GPS授时的多模组化柔性启动节能路灯,其特征在于,所述LED灯板6模块由30颗1~2W的LED灯珠和2位接线端子组成,LED灯珠采用先并后串的连接方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011234957.4A CN114531751A (zh) | 2020-11-08 | 2020-11-08 | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011234957.4A CN114531751A (zh) | 2020-11-08 | 2020-11-08 | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114531751A true CN114531751A (zh) | 2022-05-24 |
Family
ID=81619902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011234957.4A Pending CN114531751A (zh) | 2020-11-08 | 2020-11-08 | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114531751A (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120106467A (ko) * | 2011-03-18 | 2012-09-26 | 배선배 | 조명 제어 장치 |
CN202484764U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-10-10 | 木林森股份有限公司 | 一种模组化led路灯 |
US20130057158A1 (en) * | 2010-03-01 | 2013-03-07 | Led Roadway Lighting Ltd. | Gps-based streetlight wireless command and control system |
CN204168545U (zh) * | 2014-10-09 | 2015-02-18 | 深圳市致烨科技有限公司 | 智能路灯控制器及控制*** |
CN206790741U (zh) * | 2017-06-15 | 2017-12-22 | 常德市飞泓光电科技有限公司 | 一种柔性启动节能路灯 |
CN108513401A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-07 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | 一种实时同步的大型场景控制***及其实现方法 |
CN209431254U (zh) * | 2019-04-03 | 2019-09-24 | 路红艳 | 一种led调光吸顶灯 |
CN110868691A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-06 | 长沙力合微智能科技有限公司 | 一种智慧路灯物联网网关 |
CN211481554U (zh) * | 2020-02-26 | 2020-09-11 | 广东轻工职业技术学院 | 亮度和色度可调的组合式3d rgb led光立方装置 |
CN212231761U (zh) * | 2020-11-08 | 2020-12-25 | 常德市飞泓光电科技有限公司 | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 |
-
2020
- 2020-11-08 CN CN202011234957.4A patent/CN114531751A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130057158A1 (en) * | 2010-03-01 | 2013-03-07 | Led Roadway Lighting Ltd. | Gps-based streetlight wireless command and control system |
KR20120106467A (ko) * | 2011-03-18 | 2012-09-26 | 배선배 | 조명 제어 장치 |
CN202484764U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-10-10 | 木林森股份有限公司 | 一种模组化led路灯 |
CN204168545U (zh) * | 2014-10-09 | 2015-02-18 | 深圳市致烨科技有限公司 | 智能路灯控制器及控制*** |
CN206790741U (zh) * | 2017-06-15 | 2017-12-22 | 常德市飞泓光电科技有限公司 | 一种柔性启动节能路灯 |
CN108513401A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-07 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | 一种实时同步的大型场景控制***及其实现方法 |
CN209431254U (zh) * | 2019-04-03 | 2019-09-24 | 路红艳 | 一种led调光吸顶灯 |
CN110868691A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-06 | 长沙力合微智能科技有限公司 | 一种智慧路灯物联网网关 |
CN211481554U (zh) * | 2020-02-26 | 2020-09-11 | 广东轻工职业技术学院 | 亮度和色度可调的组合式3d rgb led光立方装置 |
CN212231761U (zh) * | 2020-11-08 | 2020-12-25 | 常德市飞泓光电科技有限公司 | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN212231761U (zh) | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 | |
CN203775460U (zh) | 一种面向路灯物联网的节点控制器 | |
CN103037583A (zh) | 基于android***的防火节能LED控制*** | |
CN204290988U (zh) | 一种数据传输装置 | |
CN114531751A (zh) | 一种基于gps授时的多模组化柔性启动节能路灯 | |
CN205596424U (zh) | 校园智能照明*** | |
CN219087365U (zh) | 一种感应型光伏充电式led照明灯 | |
CN106787120A (zh) | 一种手持式终端中使用的双电池供电装置 | |
CN204669690U (zh) | 数控双灯驱动器 | |
CN114080077B (zh) | 一种带wifi及蓝牙双模的led控制器 | |
CN104835302A (zh) | 一种基于蓝牙技术的电气仪表无线搜寻***及使用方法 | |
CN204968196U (zh) | 一种led灯具用无线调光控制器 | |
CN212649744U (zh) | 一种led灯智能道路照明控制装置 | |
CN209676261U (zh) | 一种多功能网关接口电路装置 | |
CN205103595U (zh) | 一种多功能外贴式智能开关装置 | |
CN210838948U (zh) | 发电机控制器的市电及发电采集电路 | |
CN206365078U (zh) | 一种led照明用恒流开关电源*** | |
CN206948682U (zh) | 一种灯具调光装置 | |
CN208969748U (zh) | 一种带有自动亮灯识别功能的智能蓝牙钥匙装置 | |
CN210836529U (zh) | 发电机控制器的4g模块与sim电路 | |
CN214125578U (zh) | 一种高效的移动照明设备 | |
CN206042455U (zh) | 一种植物生长遥控灯 | |
CN216449915U (zh) | 一种开关智能控制装置 | |
CN212910118U (zh) | 一种智能化程度高的led灯控制器 | |
CN205283244U (zh) | 安全电压型消防应急电源 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |