CN203352890U - 多模式智能路灯控制*** - Google Patents

多模式智能路灯控制*** Download PDF

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张秀再
沈旭晖
韦镇余
罗歆瑶
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Jiangsu Qiri Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型设计了一种多模式智能路灯控制***，该***功能全面，可以有效的节省城市照明用电量，有较强的实用价值。该***包括主控模块、时钟模块、红外感应模块、测光模块、路灯控制模块、显示模块和通信模块，各模块分别与主控模块通信连接。该***还包括故障检测模块、键盘模块、路灯控制与报警模块。其中，主控模块采用AT89S52单片机；时钟模块采用DS1302时钟芯片；红外感应模块采用H22A2光电开关；测光模块采用光敏电阻；显示模块采用LCD1602液晶显示器；通信模块采用MAX232通讯芯片。

Description

多模式智能路灯控制***
技术领域
本实用新型涉及一种控制***，属于自动控制技术领域，尤其涉及路灯自动控制技术领域。
背景技术
近年来，随着经济的高速发展和城市化进程的不断深入，对相应的各项市政配套设施也提出了更高的要求。路灯作为现代城市的公共基础设施，在城市的日常运作和人们的生活中起着重要作用，路灯控制***的先进程度标志着一座城市的现代化水平。目前全球面临能源危机，电力资源已经成为紧缺资源。而我国存在着电力资源浪费现象，因此节能降耗是需要大力推行的政策。
当前很多城市路灯***基本只能实现按时开关灯的功能，仅仅是根据设定的时间来对路灯进行相关控制，使用全夜亮灯的方式，造成了很多电能资源的浪费。随着机动车保有量的逐年上升和人口密集化发展，传统的城市路灯照明***也显现出很多其他缺点。例如，暴雨天气时即使在白天天色也是阴暗的，却缺乏必要的道路照明；在深夜及人流、车流量稀少时，路灯整夜照明，存在一定程度的电力浪费问题；另外一旦路灯出现故障，只能通过路灯巡查人员检查发现，不能及时的反映到照明控制***中，给维护工作带来不便。因此，建立一套具有多种工作模式的智能路灯控制***就显得十分必要。
单片机、IC芯片和传感器等技术的大力发展给智能路灯控制***的发展提供了前提和基础。采用智能化路灯控制***不仅能够满足正常的道路照明功能，还能有效节约电力资源，使得城市的路灯***更加科学性和人性化。同时也提高了路灯***维护和检修的工作效率，一定程度上减少了市政工作人员的劳动强度。
发明内容
本实用新型设计了一种多模式智能路灯控制***，该***功能全面，可以有效的节省城市照明用电量，有较强的实用价值。
本实用新型的技术方案：
一种多模式智能路灯控制***，其特征是：该***包括主控模块、时钟模块、红外感应模块、测光模块、路灯控制模块、显示模块和通信模块，各模块分别与主控模块通信连接。
该***还包括故障检测模块、键盘模块、路灯控制与报警模块。
其中，主控模块采用AT89S52单片机；时钟模块采用DS1302时钟芯片；红外感应模块采用H22A2光电开关；测光模块采用光敏电阻；显示模块采用LCD1602液晶显示器；通信模块采用MAX232通讯芯片。
本实用新型所带来的有益效果：
本实用新型整个***的工作模式可以根据实际需要进行灵活选择，性能稳定，操作简单方便，***成本低，可靠性高。该***具有多种工作模式选择和减少电能消耗的优点，具有一定的现实意义。
本实用新型的***可以自主设定、显示开关灯时间，根据环境光线明暗的变化自动判断是否启动所设置的工作模式，并利用红外检测技术很好的实现了车来灯亮，车走灯灭的功能。
附图说明
图1为本实用新型硬件电路结构原理框图。
图2为键盘模块电路。
图3为光检测模块电路。
图4为红外感应模块电路。
图5为故障检测模块电路。
图6为路灯控制模块电路。
图7为报警模块电路。
图8为时钟模块电路。
图9为显示模块电路。
图10为通信模块电路。
具体实施方式
本实用新型为一种多模式智能路灯控制***，具体实现方式如下：
本实用新型的硬件电路结构框图如图1所示。该***以AT89S52为主控模块，以DS1302为时钟模块，以光电开关H22A2为红外感应模块，以光敏电阻为测光模块，以LCD1602液晶为显示模块，以通讯芯片MAX232为通信模块，通信模块通过串口与PC机进行通信。
另外，***还包括故障检测模块、键盘模块和报警模块。
***在初始化以后可以进行路灯工作模式的设置，并且在正常工作时，首先由光敏电阻监测环境光亮度，当环境光亮度较低时***自动启动预先设置的工作模式。另外，***每次在工作模式设置之后都进行故障检测，当***中光检测电路出现故障的时候，蜂鸣器就会报警，并且会在液晶LCD1602上显示出现故障的灯的编号；无故障时，***则开始正常工作。***的工作状态及故障电路的监测结果可以通过MAX232通信接口传输给远程控制终端。
本实用新型中各部分的具体电路设计如下：
1）键盘模块电路如图2所示，在初始状态下，按键K1进入巷口工作模式；按键K2进入定时工作模式；按键K3进入道路工作模式。通过按键K5退出当前所在的工作模式。在定时工作模式下，首先通过按键K1、K2、K3分别对DS1302时钟芯片进行时分秒的设置并由K4键确定，之后通过按键K1、K2、K3分别对对DS1302时钟芯片进行年月日的设置并由K4键确定，从而实现对DS1302时钟芯片进行时间设置及定时设置的修改。
2）光检测模块电路。光敏电阻器又称光导管，具有在光照射的条件下其阻值迅速减小的特性，可用于检测可见光。光检测电路如图3所示，NE555组成比较器并利用三极管的开关特性将信号转换为方波，其输出端与单片机的P1.7口连接。当环境光线强度超过设定值时，光敏电阻Rg1阻值减小，NE555输出低电平，三极管截止，LED指示灯灭，光检测电路往P1.7口输出高电平，控制***不启动工作模式；当环境光线强度低于设定值时，光敏电阻Rg1阻值增大，NE555输出高电平，三极管导通，LED指示灯亮，光检测电路往P1.7口输出低电平，控制***启动所设置的工作模式。
    3）红外感应模块电路，如图4所示。***工作在巷口模式时，采用红外传感器H22A2检测是否有行人及车辆的通过，并沿道路依次按照图2（a）、（b）、（c）所示顺序安放红外传感器，当有人、车通过红外传感器（a）的时候，传感器输出高电平，单片机对红外传感器（a）对应的计数值进行加1计数；当有人、车通过红外传感器（b）的时候，传感器输出高电平，单片机对传感器（b）对应的计数值进行加1计数，而传感器（a）对应的计数值进行减1计数；当有人、车通过红外传感器（c）的时候，传感器输出高电平，单片机对传感器（c）对应的计数值进行加1计数，而传感器（b）对应的计数值进行减1计数；当红外传感器对应的计数值不为零时，由路灯控制电路开启该传感器所对应的路灯。当红外传感器对应的计数值为零时，由路灯控制电路关闭该红外传感器所对应的路灯。 
4）故障检测模块电路。在每个路灯旁边各安装一个故障检测电路（与光检测电路相同），具体电路如图5所示。比较故障检测模块输出到单片机P3.4口的信号与光检测电路输出到单片机P1.7口的信号，两种信号的高低电平若不同，单片机启动报警模块发出报警信号，并通过通信接口将故障信息传送到控制中心。
5）路灯控制模块及报警模块电路。路灯控制电路主要由继电器电路构成，电路如图6所示。当P0.4输出高电平时，三极管Q3截止，继电器不工作，即路灯控制模块保持关闭状态；当P0.4输出低电平时，三极管Q3导通，继电器工作，路灯控制模块进入开启状态。
报警电路如图7所示。路灯故障时，单片机P0.3口输出高电平，D1点亮，并且三极管导通，蜂鸣器也发出声响；当路灯无故障时，单片机P0.3口输出低电平，该模块不工作。
6）时钟模块模块。DS1302是一款高精度时钟集成电路，它可以进行年、月、日、星期、时、分、秒计时。时钟模块电路如图8所示，采用DS1302时钟芯片为该***提供定时开关灯操作时所需的时钟信号，且时钟数据可通过键盘控制模块进行调整。
7）显示模块模块。显示模块采用液晶LCD1602，显示电路如图9所示。在初始化模式下，液晶屏上会显示“choose mode：1.IR; 2.TM; 3.SM”分别对应着“1.巷口模式；2.定时模式；3.道路模式”，可以根据实际需要通过按键进行模式选择。进入“1.巷口模式”和“3.道路模式”的情况下，液晶屏会根据从光检测电路输出的高、低电平，显示“now is daytime”或显示“now is the night”。进入“2.定时模式”的情况下，液晶屏显示“choose T-Mode：1.aj; 2.al; 3.on; 4.tw”,分别表示“1.设置当前时间；2.显示两个灯定时开关的时间；3.设置第一个灯单独的开关时间；4.设置第二个灯单独定时的时间”，可以按键进行选择。在4个T-Mode模式下，在第一行显示年-月-日，第二行显示时-分-秒。并且时间可以通过键盘进行调整和设置。
8）通信模块模块。***中采用MAX232串口通信电路。由于计算机串口RS232电平是-10V～+10V，而一般的单片机应用***的信号电压是TTL电平0V～+5V，MAX232是用来进行电平转换的，实现单片机与计算机之间的通信。通信电路如图10所示。
该***能够根据道路、巷口或定时应用三种情况进行工作模式选择，并根据环境光亮度决定是否启动所设定的工作模式。巷口工作模式时，***通过红外传感器检测道路上有汽车或行人通过时，将识别信号送入单片机，由单片机控制交通灯开启；道路工作模式时，路灯处于开启状态，以保障行人畅行；定时模式时，通过DS1302定时模块，可以设定路灯的开关时间。此外，该***还具有自动故障检测功能，功能全面，可以有效的节省城市照明用电量，有较强的实用价值。

Claims (3)

1.一种多模式智能路灯控制***，其特征是：该***包括主控模块、时钟模块、红外感应模块、测光模块、路灯控制模块、显示模块和通信模块，各模块分别与主控模块通信连接。
2.根据权利要求1所述的多模式智能路灯控制***，其特征是：该***还包括故障检测模块、键盘模块与报警模块。
3.根据权利要求1所述的多模式智能路灯控制***，其特征是：其中，主控模块采用AT89S52单片机；时钟模块采用DS1302时钟芯片；红外感应模块采用H22A2光电开关；测光模块采用光敏电阻；显示模块采用LCD1602液晶显示器；通信模块采用MAX232通讯芯片。
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