智能节能路灯的制作方法
【专利摘要】智能节能路灯，其特征在于包括STC89C52单片机控制电路、时钟电路、光控开关电路、声控开关电路、报警电路、LCD1602显示屏显示电路、二极管模拟路灯显示电路，STC89C52单片机控制电路控制时钟的设定、路灯的亮灭以及报警电路、LCD1602显示屏显示电路和二极管模拟路灯显示电路的工作，光控开关电路、声控开关电路分别将感应光的电信号及感应声音的电信号传输到STC89C52单片机控制电路上。本发明与已有技术相比，具有保护环境，节能减排的优点。
【专利说明】
智能节能路灯
[0001 ] 技术领域:
本发明涉及一种路灯控制技术。
[0002]【背景技术】:
现在社会提倡的都是节能，环保和低碳的生活。一个城市怎样才能实现节能环保，主要体现在一些公共设施上。而城市路灯就是一个城市道路设施的标志，如何合理控制路灯和合理利用电能将成为体现一个城市发展水平的方面之一。据统计，一个城市投入在路灯的电力能源约占城市所有照明电力能源的四分之一，而当中有近30%到40%的电能都是被浪费掉的，即在不需要照明的情况下路灯还是处于工作状态，造成了电能的浪费。而且因为路灯长时间工作，处于点亮长明的状态，容易缩短路灯的寿命，以致于路灯容易损坏，增加了工作人员的维修量，更换周期短，如果不及时更换又很容易存在安全事故隐患，又造成了二次浪费资金劳动力等，大量的经济损失极不利于社会的发展。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的发明目的在于提供一种分时段对路灯亮度自由调节，使灯在有需要的时候自动开启或者关闭，并且能够做到自适应调整，以达到对外界的最佳照明效果，同时成功地避免了灯在不需要的时候长时间开启而造成能源不必要的浪费，减少了在需要关闭时要用人手动关闭的麻烦，并大幅度延长电灯的使用寿命，真正做到从细节上杜绝浪费，节约能源，保护环境，节能减排的智能节能路灯。
[0004]本发明是这样实现的，包括STC89C52单片机控制电路、时钟电路、光控开关电路、声控开关电路、报警电路、IXD1602显示屏显示电路、二极管模拟路灯显示电路，STC89C52单片机控制电路控制时钟的设定、路灯的亮灭以及报警电路、LCD1602显示屏显示电路和二极管模拟路灯显示电路的工作，光控开关电路、声控开关电路分别将感应光的电信号及感应声音的电信号传输到STC89C52单片机控制电路上，
白天时，路灯不会亮，声控开关电路处于断开状态，但当遇到阴天，大雾或者雾霾等恶劣天气，导致光线变暗，能见度降低，此时光控开关电路就会检测光照强度是否低于指定值15LUX，判断低于设定值后，STC89C52单片机控制电路会自动控制路灯亮。当天气好转，光照强度恢复正常水平后，经光控开关电路的光敏检测后，光控开关电路又会通过STC89C52单片机控制电路将路灯及时关闭，这样就不会造成电能浪费同时也会给道路带来更好的安全保障，
前半夜时采用普通的照明方式，即把所有路灯都打开，以满足行人与车辆的交通安全，而且当出现有路灯坏了不亮的情况，也会有报警电路的蜂鸣器及时发出报警，一方面可以通知工作人员进行维修，另一方面也可以提示行人和车辆注意路灯故障留意路面情况，
后半夜时，首先采用在后半夜路灯间隔打开的模式，但当有行人或者车辆经过时，通过声控开关电路能检测到声音的变化，从而把在节能模式下没有打开的路灯全部重新打开，恢复原来的照明水平，保证交通安全。
[0005]整个控制系统操作是基于DS1302时间模块输出的时序，是整个系统能正常运作的基础。按键电路即为时钟设置调整当前时间，光控开关是用于在白天光照强度低于设定值时自动工作，及时解决因无人控制的的突发事件。声控开关是进入下半夜后，当有行人或车辆经过时自动感应，开启路灯兵延时一段时间。LCD显示的主要是显示时钟时间，以及灯坏报警的提示“broken”。报警器是作报警作用，当路灯出现故障会以警报的形式提醒维护人员及时进行维修，从而避免灯坏带来的不便。。
[0006]本发明与已有技术相比，具有分时段对路灯亮度自由调节，使灯在有需要的时候自动开启或者关闭，并且能够做到自适应调整，以达到对外界的最佳照明效果，同时成功地避免了灯在不需要的时候长时间开启而造成能源不必要的浪费，减少了在需要关闭时要用人手动关闭的麻烦，并大幅度延长电灯的使用寿命，真正做到从细节上杜绝浪费，节约能源，保护环境，节能减排的优点。
[0007]【附图说明】:
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电路图；
图3为声控开关电路图；
图4为光控开关电路图；
图5为本发明工作时的主流程图；
图6为本发明初始模式时的流程图；
图7为本发明白天工作时的流程图；
图8为本发明前半夜工作流程图；
图9为本发明后半夜工作时的流程图。
[0008]【具体实施方式】:
现结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述:
如图1、2所示，本发明包括STC89C52单片机控制电路、时钟电路、按键设置电路、光控开关电路、声控开关电路、报警电路、LCD1602显示屏显示电路、二极管模拟路灯显示电路，按键设置电路设定STC89C52单片机的工作程序，STC89C52单片机控制电路控制时钟的设定、路灯的亮灭以及报警电路、LCD1602显示屏显示电路和二极管模拟路灯显示电路的工作，光控开关电路、声控开关电路分别将感应光的电信号及感应声音的电信号传输到STC89C52单片机控制电路上。
[0009]如图3所示，声控开关电路主要用于检测周围环境的声音强度。此模块用于后半夜的节能模式下，感应有行人或车辆经过时，声控开关电路处于工作状态，把路灯开启延时一段时间。声控开关电路在外界声音强度未达到预设定值时，声控开关电路中的OUT输出高电平，当外面环境的声音强度大于预设定值时，声控开关电路中的OUT输出低电平，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境的声音。
[0010]如图4所示，光敏电阻模块对环境光线敏感，一般用来检测周围环境的光线的强度，然后可以触动单片机或继电器模块等，光控开关电路在环境光线亮度达不到预设定值时，光控开关电路中的DO端就会输出高电平，当周围环境光线强度超过预设定值时，光控开关电路中的DO端就会输出低电平;利用单片机来判断高电平低电平，然后根据这来检测环境的光线强度的变化，而小板模拟量的输出AO可以和AD模块直接相连，通过AD转换，可以得到周围光线亮度更准确的数据。
[0011]本发明工作时的主流程图如图5所示。
[0012]如图6所示，每个控制系统都需要有初始程序，系统的初始模式是系统实现后续功能的前提。本发明发明采用串行传输数据，源程序通过串行口下载到单片机中。系统上电后进行复位，LCD1602显示屏显示电路的显示屏上面会显示时钟的初始设定值，可以通过设置按钮来进行设置当前时间，按一下是设置当前时间，按两下可以设定路灯定时开的时间。初始化程序流程如图6所示，源程序通过串口电路烧写到单片机中，本设计USB串口既是串口线路，也是电源电路，通过USB供电，以供整个系统运行。IXD1602显示屏显示电路是整个系统的显示模块，通过显示屏显示当前时间。
[0013]如图7所示，白天系统的工作就是通过光敏电阻来进行智能控制的模块。在白天中路灯不会亮，声控模块也处于断开状态，但当遇到阴天，大雾或者雾霾等恶劣天气，导致光线变暗，能见度降低，此时光控开关电路就会检测光照强度是否低于指定值15LUX，判断低于设定值后，STC89C52单片机控制电路自动控制打开路灯。当天气好转，光照强度恢复正常水平后，经光控开关电路的光敏检测后，光控开关电路又会通过STC89C52单片机控制电路将路灯及时关闭，这样就不会造成电能浪费同时也会给道路带来更好的安全保障。
[0014]如图8所示，前半夜指的是傍晚6:00到午夜12:00这段时间，这段时间内属于多人流量多车流量时段，所以采用普通的照明方式，即把所有路灯都打开，以满足行人与车辆的交通安全，而且当出现有路灯坏了不亮的情况，也会有报警电路的蜂鸣器及时发出报警，一方面可以通知工作人员进行维修，另一方面也可以提示行人和车辆注意路灯故障留意路面情况。
[0015]如图9所示，后半夜是指午夜12:00到凌晨6:00这段时间，传统的路灯照明系统，所有路灯基本都是从傍晚6:00开始一直亮到早上6:00，但后半夜的车流量和人流量都会变得很少，倘若路灯仍然全部打开，必然会浪费很多电能，为了使控制系统更加节能化，首先采用在后半夜路灯间隔打开的模式，例如以奇数号路灯全亮或者偶数号路灯全亮的形式，采取这种模式不仅可以节约一半的电量，也不会对照明造成很大的影响。但当有行人或者车辆经过时，为了保障交通安全，还是要把路灯全部打开以保证道路有充足的照明，所以在这种节能模式的基础上添加了一个声控开关电路，即如果有行人和车辆经过的时候，会有声音产生，通过声控开关电路能检测到声音的变化，从而把在节能模式下没有打开的路灯全部重新打开，恢复原来的照明水平，保证交通安全。
【主权项】
1.智能节能路灯，其特征在于包括STC89C52单片机控制电路、时钟电路、光控开关电路、声控开关电路、报警电路、LCD1602显示屏显示电路、二极管模拟路灯显示电路，STC89C52单片机控制电路控制时钟的设定、路灯的亮灭以及报警电路、IXD1602显示屏显示电路和二极管模拟路灯显示电路的工作，光控开关电路、声控开关电路分别将感应光的电信号及感应声音的电信号传输到STC89C52单片机控制电路上， 白天时，路灯不会亮，声控开关电路处于断开状态，但当遇到阴天，大雾或者雾霾等恶劣天气，导致光线变暗，能见度降低，此时光控开关电路就会检测光照强度是否低于指定值15LUX，判断低于设定值后，STC89C52单片机控制电路会自动控制路灯亮， 当天气好转，光照强度恢复正常水平后，经光控开关电路的光敏检测后，光控开关电路又会通过STC89C52单片机控制电路将路灯及时关闭， 前半夜时采用普通的照明方式，即把所有路灯都打开，以满足行人与车辆的交通安全，而且当出现有路灯坏了不亮的情况，也会有报警电路的蜂鸣器及时发出报警，一方面可以通知工作人员进行维修，另一方面也可以提示行人和车辆注意路灯故障留意路面情况， 后半夜时，首先采用在后半夜路灯间隔打开的模式，但当有行人或者车辆经过时，通过声控开关电路能检测到声音的变化，从而把在节能模式下没有打开的路灯全部重新打开，恢复原来的照明水平。
【文档编号】H05B37/02GK106028599SQ201610540602
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】张彩霞, 王向东, 郭静
【申请人】佛山科学技术学院