模擬路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(shè)計(jì)了一個(gè)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(jī)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(shí)現(xiàn)，根據(jù)環(huán)境、交通等因素，單片機(jī)采集光敏電阻或光電開關(guān)的信號(hào)控制路燈的亮滅，具有自動(dòng)檢測(cè)故障報(bào)警等功能；采用切換多種模式方式設(shè)定并實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光功能，按規(guī)定時(shí)間開關(guān)燈功能。測(cè)試結(jié)果表明，路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率能在規(guī)定時(shí)間按設(shè)定要求自動(dòng)減小，該功率能在20％～100％范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差小于2％，實(shí)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(guān)鍵詞：LED；路燈控制；單片機(jī)；恒流源

隨著城市的發(fā)展，作為城市公用設(shè)施的城市路燈照明系統(tǒng)對(duì)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(guó)得到廣泛應(yīng)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(xué)有效的檢測(cè)與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光電控制、時(shí)間控制、交通情況檢測(cè)、故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警等功能，節(jié)省了人力和電力資源，降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本，性價(jià)比較高。

1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)由單片機(jī)控制、傳感器感應(yīng)、恒流源輸出、控制顯示和路燈亮度調(diào)節(jié)等5大模塊構(gòu)成。其中，控制器采用l片AT89S52單片機(jī)作為中心控制器，其外圍電路比較簡(jiǎn)單，具有高速、高可靠性、低功耗、超強(qiáng)抗干擾、價(jià)低格等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。采用光電開關(guān)作為傳感器感應(yīng)模塊的重要元件。在每個(gè)路燈位置處分別放置光電開關(guān)裝置，當(dāng)物體經(jīng)過這些點(diǎn)時(shí)，光電開關(guān)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(jī)處理該信號(hào)繼而控制路燈的亮暗。光電開關(guān)具有長(zhǎng)壽命、高可靠性、靈敏度高等特點(diǎn)，且價(jià)格較低。

采用LED驅(qū)動(dòng)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(hù)、過溫保護(hù)、體積小和外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能較好的滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。采用1602LCD液晶和數(shù)碼管同時(shí)顯示。該模塊占用單片機(jī)I／O口較少，且可通過程序?qū)崿F(xiàn)級(jí)聯(lián)菜單功能。
由單片機(jī)控制PWM。恒流源芯片SN3350的3引腳為PWM，可調(diào)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(jī)控制PWM即可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)方式O～100％范圍內(nèi)調(diào)光，實(shí)現(xiàn)路燈的無級(jí)亮度調(diào)節(jié)。