模擬路燈控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
摘要:為解決城市路燈照明系統(tǒng)存在的燈光控制方法和管理手段落后,所用燈具科技含量低等問題,設計了一個模擬路燈控制系統(tǒng)。采用高效節(jié)能LED路燈作為光源,采用AT89S52單片機作為控制中心,利用傳感器模塊、光控路燈模塊、恒流源模塊來實現(xiàn),根據(jù)環(huán)境、交通等因素,單片機采集光敏電阻或光電開關的信號控制路燈的亮滅,具有自動檢測故障報警等功能;采用切換多種模式方式設定并實現(xiàn)PWM調光功能,按規(guī)定時間開關燈功能。測試結果表明,路燈驅動電源輸出功率能在規(guī)定時間按設定要求自動減小,該功率能在20%~100%范圍內設定并調節(jié),調節(jié)誤差小于2%,實現(xiàn)了路燈的智能化控制,節(jié)省了電力能源和人力資源。
關鍵詞:LED;路燈控制;單片機;恒流源
隨著城市的發(fā)展,作為城市公用設施的城市路燈照明系統(tǒng)對人民生活和交通安全起著重要作用。城市路燈控制系統(tǒng)已在我國得到廣泛應用,因此節(jié)能和易于控制成為路燈控制的核心問題。
本文采用節(jié)能環(huán)保的LED燈作為光源,采用科學有效的檢測與控制技術,實現(xiàn)了光電控制、時間控制、交通情況檢測、故障自動檢測與報警等功能,節(jié)省了人力和電力資源,降低了系統(tǒng)運行成本,性價比較高。
1 系統(tǒng)總體方案設計
系統(tǒng)總體設計框圖如圖1所示。該系統(tǒng)設計由單片機控制、傳感器感應、恒流源輸出、控制顯示和路燈亮度調節(jié)等5大模塊構成。其中,控制器采用l片AT89S52單片機作為中心控制器,其外圍電路比較簡單,具有高速、高可靠性、低功耗、超強抗干擾、價低格等優(yōu)點,應用廣泛。采用光電開關作為傳感器感應模塊的重要元件。在每個路燈位置處分別放置光電開關裝置,當物體經過這些點時,光電開關發(fā)射的光被
物體遮擋,則接收端因無法接收該光而使其一引腳輸出電平發(fā)生變化,單片機處理該信號繼而控制路燈的亮暗。光電開關具有長壽命、高可靠性、靈敏度高等特點,且價格較低。
采用LED驅動電源電路SN3350,其具有輸出350 mA恒流的特性,穩(wěn)定度高,且具有過壓保護、過溫保護、體積小和外圍電路簡單等特點,能較好的滿足本系統(tǒng)設計要求。采用1602LCD液晶和數(shù)碼管同時顯示。該模塊占用單片機I/O口較少,且可通過程序實現(xiàn)級聯(lián)菜單功能。
由單片機控制PWM。恒流源芯片SN3350的3引腳為PWM,可調節(jié)輸出電流的PWM,從而控制輸出功率。該模式下,只要單片機控制PWM即可實現(xiàn)調節(jié)方式O~100%范圍內調光,實現(xiàn)路燈的無級亮度調節(jié)。
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