城市照明节能控制电路的制作方法

1.本实用新型属于电子设备技术领域，涉及城市照明节能控制电路。


背景技术：

2.城市照明给人们的生活带来了极大的便利，使城市的夜晚因此而活跃起来。首先，增加了人们夜晚的能见度，提高安全感，创造夜晚舒适怡人的社会活动、交往空间。其次，保证车辆和行人夜晚活动的安全，减少夜间交通事故和犯罪、暴力事件的发生。最后，满足城市不同区域的功能需要，为各分区的活动和相互间的交通、联系提供照明条件。目前，节能是城市照明的关注点之一，是城市照明能否科学发展的关键所在。


技术实现要素：

3.本实用新型提出城市照明节能控制电路，解决了现有技术中城市照明节能控制电路能耗高的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：包括多个均与服务器通信连接的照明单元，任一所述照明单元包括第一组照明电路和第二组照明电路，还包括光敏检测电路、定时电路、三极管q1、三极管q2、三极管q3、继电器k1和继电器k2，
5.所述光敏检测电路包括串联的电位器rp2和光敏电阻rg，所述电位器rp2的一端与电源vcc连接，所述光敏电阻rg的一端接地，所述电位器rp2和所述光敏电阻rg的串联点接入所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极与继电器k1线圈的一端连接，所述继电器k1线圈的另一端与电源vcc连接，所述继电器k1的常开触点串联在所述第一组照明电路中，
6.所述三极管q1的集电极还接入所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极与电源vcc连接，所述三极管q2的集电极接入所述定时电路的供电端，
7.所述定时电路的输出端接入所述三极管q3的基极，所述三极管q3的集电极接地，所述三极管q3的发射极与所述继电器k2线圈的一端连接，所述继电器k2线圈的另一端与电源vcc连接，所述继电器k2的常开触点串联在所述第二组照明电路中。
8.进一步，所述定时电路包括与主控芯片连接的定时器芯片u1，所述定时器芯片u1的时钟脉冲输入端和门控输入端均与所述主控芯片连接，所述定时器芯片u1的计数输出端作为所述定时电路的输出端，接入所述三极管q3的基极。
9.进一步，还包括多路电流检测电路，所述第一组照明电路包括多个led照明支路，其中一路所述电流检测电路包括采样电阻r1、运放u2a和运放u2b，
10.所述采样电阻r1串联在其中一个led照明支路中，所述采样电阻r1的两端分别接入所述运放u2a的同相输入端和反相输入端，所述运放u2a的输出端通过电阻r27反馈连接至反相输入端，所述运放u2a的输出端接入所述运放u2b的同相输入端，所述运放u2b的反相输入端与基准电压vref1连接，所述运放u2b的输出端作为所述电流检测电路的输出端，接入所述主控芯片。
11.进一步，还包括并行转串行芯片u6，所述并行转串行芯片u6的移动控制端和时钟输入端均与所述主控芯片连接，所述并行转串行芯片u6的并行输入端与多路所述电流检测电路的输出端连接，所述并行转串行芯片u6的串行输出端与所述主控芯片连接。
12.进一步，还包括第一基准源电路，所述第一基准源电路包括电阻r15、电阻r16和运放u2c，所述电阻r15和所述电阻r16串联，所述电阻r15的一端与电源12v连接，所述电阻r16的一端接地，所述电阻r15和所述电阻r16的串联点接入所述运放u2c的同相输入端，所述运放u2c的反相输入端接入输出端，所述运放u2c的输出端作为所述基准电压vref1。
13.进一步，还包括电源电压检测电路，所述电源电压检测电路包括电阻r10、电阻r11和运放u3c，所述电阻r10和所述电阻r11串联，所述电阻r10的一端与照明电源vin连接，所述电阻r11的一端接地，所述电阻r10和所述电阻r11的串联点接入所述运放u3c的同相输入端，所述运放u3c的反相输入端连接基准电压vref2，所述运放u3c的输出端作为所述电源电压检测电路的输出，接入所述主控芯片。
14.进一步，还包括第二基准源电路，所述第二基准源电路包括串联的电阻r24和电阻r23，所述电阻r24的一端与电源12v连接，所述电阻r23的一端接地，所述电阻r24和所述电阻r23的串联点作为基准电压vref2。
15.本实用新型的工作原理及有益效果为：
16.本实用新型中，通过设置光敏检测电路，实现只在光照强度不足时第一组照明电路和第二组照明电路工作，其他时间不工作，有利于节约电能。例如，当傍晚时分光照不足时，光敏电阻rg阻值增加，光敏电阻rg的分压增加，三极管q1导通，继电器k1的线圈通电，继电器k1的常开触点k1_1闭合，第一组照明电路工作；同时，三极管q1导通时，三极管q1的集电极接地，三极管q2导通，定时电路的供电端与电源vcc连接，定时电路开始工作，由于定时电路刚开始工作，定时时间还未到达，定时电路的输出端输出低电平信号，三极管q3导通，继电器k2的线圈通电，继电器k2的常开触点k2_1闭合，第二组照明电路工作；定时电路的定时时间到达时，此时接近午夜时分，车辆比较少，定时电路的输出端输出高电平信号，三极管q3截止，继电器k2的线圈断电，继电器k2的常开触点k2_1断开，第二组照明电路停止工作，进一步节约电能。
17.本实用新型能根据光照强度和特定时间段控制照明电路的工作，既满足夜间照明的需求，又能节约电能。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
19.图1为本实用新型中光敏检测电路和定时电路原理图；
20.图2为本实用新型中电流检测电路原理图；
21.图3为本实用新型中电源电压检测电路原理图；
22.图中：1光敏检测电路，2定时电路，3电流检测电路，4电源电压检测电路，5照明单元。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实施例城市照明节能控制电路包括多个均与服务器通信连接的照明单元，如图1所示，任一照明单元包括第一组照明电路和第二组照明电路，还包括光敏检测电路、定时电路、三极管q1、三极管q2、三极管q3、继电器k1和继电器k2，
25.光敏检测电路包括串联的电位器rp2和光敏电阻rg，电位器rp2的一端与电源vcc连接，光敏电阻rg的一端接地，电位器rp2和光敏电阻rg的串联点接入三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极与继电器k1线圈的一端连接，继电器k1线圈的另一端与电源vcc连接，继电器k1的常开触点串联在第一组照明电路中，
26.三极管q1的集电极还接入三极管q2的基极，三极管q2的发射极与电源vcc连接，三极管q2的集电极接入定时电路的供电端，
27.定时电路的输出端接入三极管q3的基极，三极管q3的集电极接地，三极管q3的发射极与继电器k2线圈的一端连接，继电器k2线圈的另一端与电源vcc连接，继电器k2的常开触点串联在第二组照明电路中。
28.本实施例中，通过设置光敏检测电路，实现只在光照强度不足时第一组照明电路和第二组照明电路工作，其他时间不工作，有利于节约电能。例如，当傍晚时分光照不足时，光敏电阻rg阻值增加，光敏电阻rg的分压增加，三极管q1导通，继电器k1的线圈通电，继电器k1的常开触点k1_1闭合，第一组照明电路工作；同时，三极管q1导通时，三极管q1的集电极接地，三极管q2导通，定时电路的供电端与电源vcc连接，定时电路开始工作，由于定时电路刚开始工作，定时时间还未到达，定时电路的输出端输出低电平信号，三极管q3导通，继电器k2的线圈通电，继电器k2的常开触点k2_1闭合，第二组照明电路工作；定时电路的定时时间到达时，此时接近午夜时分，车辆比较少，定时电路的输出端输出高电平信号，三极管q3截止，继电器k2的线圈断电，继电器k2的常开触点k2_1断开，第二组照明电路停止工作，进一步节约电能。
29.本实施例能根据光照强度和特定时间段控制照明电路的工作，既满足夜间照明的需求，又能节约电能。
30.进一步，如图1所示，定时电路包括与主控芯片连接的定时器芯片u1，定时器芯片u1的时钟脉冲输入端和门控输入端均与主控芯片连接，定时器芯片u1的计数输出端作为定时电路的输出端，接入三极管q3的基极。
31.定时器芯片u1与主控芯片连接，通过主控芯片向定时器芯片u1写入定时时间，这样可以根据实际需要调整定时时间。
32.需要说明的是，主控芯片可以选用本领域常用的单片机、arm或dsp控制芯片，本实施例具体采用stm32f103。
33.进一步，如图2所示，还包括多路电流检测电路，第一组照明电路包括多个led照明支路，其中一路电流检测电路包括采样电阻r1、运放u2a和运放u2b，
34.采样电阻r1串联在其中一个led照明支路中，采样电阻r1的两端分别接入运放u2a的同相输入端和反相输入端，运放u2a的输出端通过电阻r27反馈连接至反相输入端，运放u2a的输出端接入运放u2b的同相输入端，运放u2b的反相输入端与基准电压vref1连接，运
放u2b的输出端作为电流检测电路的输出端，接入主控芯片。
35.本实施例在多个led照明支路中分别设置电流检测电路，实现对各led照明支路的过流检测。以其中一路为例，电流检测电路的工作原理为：采样电阻r1与led1串联，通过检测采样电阻r1两端的电压，可以得到通过采样电阻r1的电流。采样电阻r1两端的电压分别接入运放u2a的反相输入端和同相输入端，运放u2a构成减法运算电路，对采样电阻r1两端的电压进行放大；运放u2b构成比较器电路，当运放u2a的输出电压大于基准电压vref1时，运放u2b输出高电平oc1信号，主控电路接收到该信号时，判断发生了过流故障，及时采取措施。例如：设置继电器k3，继电器k3的常开触点串联在外接电源pwr和照明电源vin之间，当判断发生过流故障时，主控芯片控制继电器k3动作，继电器k3的常开触点断开，第一组照明电路和第二组照明电路断电。
36.进一步，如图2所示，还包括并行转串行芯片u6，并行转串行芯片u6的移动控制端和时钟输入端均与主控芯片连接，并行转串行芯片u6的并行输入端与多路电流检测电路的输出端连接，并行转串行芯片u6的串行输出端与主控芯片连接。
37.多路电流检测电路输出的过流信号分别接入并行转串行芯片u6的并行输入端d0、d1、d2，并行转串行芯片u6的串行输出端q7输出串行信号到主控芯片，主控芯片通过读取串行输出端q7的数据，即可得到每个电流检测电路的输出信号，从而判断哪一路产生了过流信号，便于进行针对性的检修。
38.进一步，如图2所示，还包括第一基准源电路，第一基准源电路包括电阻r15、电阻r16和运放u2c，电阻r15和电阻r16串联，电阻r15的一端与电源12v连接，电阻r16的一端接地，电阻r15和电阻r16的串联点接入运放u2c的同相输入端，运放u2c的反相输入端接入输出端，运放u2c的输出端作为基准电压vref1。
39.电阻r15和电阻r16组成串联分压电路，电阻r16的端电压接入运放u2c的同相输入端，运放u2c构成电压跟随器，运放u2c的输出端作为基准电压vref1。根据实际需要，通过调节电阻r15和电阻r16的阻值，可以调节基准电压vref1的大小。
40.进一步，如图3所示，还包括电源电压检测电路，电源电压检测电路包括电阻r10、电阻r11和运放u3c，电阻r10和电阻r11串联，电阻r10的一端与照明电源vin连接，电阻r11的一端接地，电阻r10和电阻r11的串联点接入运放u3c的同相输入端，运放u3c的反相输入端连接基准电压vref2，运放u3c的输出端作为电源电压检测电路的输出，接入主控芯片。
41.电阻r10和电阻r11组成串联分压电路，电阻r11的端电压与照明电源vin的电压成比例，电阻r11的端电压接入运放u3c的同相输入端，当电阻r11的端电压大于基准电压vref2时，运放u3c的输出端输出高电平信号ov，主控芯片读取到该信号，则判断发生了电源过压故障，及时关闭电源。
42.进一步，如图3所示，还包括第二基准源电路，第二基准源电路包括串联的电阻r24和电阻r23，电阻r24的一端与电源12v连接，电阻r23的一端接地，电阻r24和电阻r23的串联点作为基准电压vref2。
43.电阻r24和电阻r23组成串联分压电路，电阻r23的端电压作为基准电压vref2，通过调节电阻r24和电阻r23的阻值，可以调节基准电压vref2的大小，电路结构简单、操作方便。
44.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用
新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。