一種模擬路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：提出了一種模擬路燈控制系統(tǒng)，主要由道路模型、移動(dòng)物體、LED照明燈支架及單元控制器、支路控制器等模塊組成。整個(gè)模擬路燈控制系統(tǒng)電路主要由支路控制器和單元控制器組成。支路控制器可通過控制每個(gè)路燈下面的單元控制器來對(duì)路燈進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。從而使整個(gè)系統(tǒng)便于以后改建和升級(jí)。
關(guān)鍵詞：模擬路燈控制；單片機(jī)；紅外傳感；光敏電阻

0 引言
隨著路燈照明工程的開展，路燈數(shù)量在迅猛增長(zhǎng)。近幾年，路燈安裝工程項(xiàng)目很多都是在城郊、城鄉(xiāng)結(jié)合部，離現(xiàn)行路燈監(jiān)控系統(tǒng)中繼站的距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)行路燈無線模擬控制系統(tǒng)的信號(hào)不能很好的對(duì)此類地區(qū)進(jìn)行覆蓋，也就是說，現(xiàn)行的監(jiān)控系統(tǒng)不能夠?qū)@些地區(qū)的路燈進(jìn)行很好的監(jiān)控。由于信號(hào)的收發(fā)受到了極大影響，所以經(jīng)常出現(xiàn)通信失敗的故障，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況不能做及時(shí)地反饋，現(xiàn)行路燈無線模擬控制系統(tǒng)失去了作用。
本文提出了一種基于單片機(jī)的模擬路燈控制系統(tǒng)，主要由道路模型、移動(dòng)物體、LED照明燈支架及單元控制器、支路控制器等模塊組成。該模擬路燈控制系統(tǒng)使用不受地域限制、不受無線電干擾的路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)來代替現(xiàn)行監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)離中繼站較遠(yuǎn)地區(qū)的路燈進(jìn)行監(jiān)控。

1 模擬路燈控制系統(tǒng)的功能
模擬路燈控制系統(tǒng)可直接由220 V交流電供電，硬件系統(tǒng)取電方便，控制簡(jiǎn)單。電路具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的功能，能顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘。并且當(dāng)在掉電的情況下，系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)鐘還繼續(xù)在工作，保證了時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。當(dāng)在模式一時(shí)，系統(tǒng)中路燈能根據(jù)環(huán)境的明暗變化，自動(dòng)的開燈和關(guān)燈。當(dāng)天色變暗時(shí)，路燈能自動(dòng)點(diǎn)亮，當(dāng)天色變亮?xí)r，關(guān)閉路燈。在模式二時(shí)，能通過按鍵來設(shè)定整條路的路燈和每個(gè)單一路燈的開關(guān)燈時(shí)間，并通過支路控制器來控制這些路燈的按時(shí)開燈和關(guān)燈；在模式三時(shí)，支路控制器能根據(jù)交通的情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮滅燈狀態(tài)：當(dāng)可移動(dòng)物體從左至右移動(dòng)到路燈(LED1)前方一定距離時(shí)，該燈點(diǎn)亮；當(dāng)物體移動(dòng)到離該燈一定距離時(shí)，該燈熄滅，下一個(gè)路燈(LED2)點(diǎn)亮。當(dāng)物體從右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上相反。在模式四時(shí)，當(dāng)某路燈出現(xiàn)故障時(shí)(燈該亮?xí)r不亮)，能自動(dòng)檢測(cè)到具體哪路燈出現(xiàn)故障并由支路控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)顯示出有故障路燈的地址編號(hào)。
控制路燈電路中的電源由恒流驅(qū)動(dòng)電源提供，并能在單元控制器中任意控制路燈的調(diào)光，能使路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率在規(guī)定時(shí)間按設(shè)定要求自動(dòng)減小，該功率應(yīng)能在20％～100％的范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)。
模擬路燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。路燈控制器系統(tǒng)針對(duì)實(shí)際情況的需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中，先設(shè)計(jì)只有兩個(gè)支路路燈的控制，由于兩個(gè)支路路燈能得到成功的控制，以后可根據(jù)其進(jìn)行擴(kuò)展進(jìn)而控制和監(jiān)測(cè)整條路的路燈及整個(gè)地區(qū)的路燈。

整個(gè)模擬路燈控制系統(tǒng)電路主要由支路控制器和單元控制器組成。支路控制器可通過控制每個(gè)路燈下面的單元控制器來對(duì)路燈進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。從而達(dá)到便于以后改建和升級(jí)。

2 系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)
模擬路燈控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。該模擬路燈控制系統(tǒng)從電路層面來看由單片機(jī)硬件最小系統(tǒng)、按鍵電路、顯示電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、交通情況監(jiān)測(cè)電路、光敏監(jiān)測(cè)電路和聲光報(bào)警電路等部分組成。下面分別敘述其主要部分。