定時光控LED路燈控制設(shè)計

LED路燈定時控制開啟，分時段關(guān)閉，需要隨季節(jié)天氣變化及黑夜的長短來設(shè)定自動開啟和關(guān)閉的時間。路燈自動控制對電路的可靠性要求較高。市售的成品控制箱價格較高?？梢岳贸Ｓ械难b置進行組合設(shè)計，用來控制路燈的定時開關(guān)，做到既便宜，性能又穩(wěn)定可靠。

一、設(shè)計方案

學(xué)校和單位用的自動打鈴器，有時間設(shè)定數(shù)字顯示、停電保持記憶等功能，電路也比較成熟，性能穩(wěn)定可靠?？扇我庠O(shè)置打鈴的時間和次數(shù)。利用它的定時設(shè)置功能，將它的控制信號送人計數(shù)電路進行編排，按實際需要設(shè)置推動電路，推動繼電器和交流接觸器開閉，以達到自動控制路燈的目地。

本路燈自動控制電路有定時設(shè)定，光控功能和手動控制功能。新增控制電路如圖1所示，電路供電取自自動打鈴器內(nèi)部直流電源。因新增控制電路消耗功率很小，不會造成打鈴控制器的電源過載。

本電路自動控制路燈的要求為：天黑后路燈全亮。午夜過后，行人稀少，為了節(jié)省電能，熄滅一半路燈，早晨天亮時，全部路燈熄滅。在自動打鈴器上可以這樣設(shè)定：如在冬季，設(shè)定晚19點，全部路燈開啟，打鈴時間設(shè)置為19點打鈴1分鐘，午夜1點關(guān)閉一半路燈，打鈴時間設(shè)置為1點打鈴1分鐘，早7點關(guān)閉所有路燈，打鈴時間設(shè)置為7點打鈴1分鐘。最后，在下一輪程序前，設(shè)置打鈴1分鐘，讓計數(shù)電路清零復(fù)位。

二、電路工作原理

當19點打鈴器送來第一個信號時，經(jīng)RI送入CD4017計數(shù)器的第（14）腳，RI的阻值可根據(jù)輸入信號脈沖的幅度來決定。這時，計數(shù)電路開始計數(shù)，Q1由低電平變成高電平，經(jīng)R4、VD1、R7、C3、RIO組成的限時電路，使VI在脈沖信號的作用下導(dǎo)通2秒以上。這時。JKl線圈得電吸合JS1常開觸點閉合。KM1和KM2線圈由于JKI得電吸合，并通過各自的自鎖觸點將JK1的觸點自鎖，主電路兩個支路同時接通，路燈全亮。

當午夜1點鐘設(shè)置的信號到來時，CD4017的計數(shù)輸出端Q2送出高電平，經(jīng)限時電路后V2導(dǎo)通，JS2吸合。JS2的常閉觸點斷開，使KM線圈斷電，自鎖被解除，接主電路的觸點斷開，一半路燈熄滅。

當早7點信號到來時，CD4017的Q3端送出高電平，JS3吸合，常閉觸點斷開，KM2自鎖解除斷電。這時路燈全部熄滅

當最后設(shè)置的復(fù)位信號到來時，CD4017的Q4端輸出高電平，經(jīng)VD4、C2、R3給復(fù)位端一個高電平脈沖，使計數(shù)器清零復(fù)位，為下—輪觸發(fā)信號到來作準備。C1、R2的作用是電路首次接通電源，給復(fù)位端CR送人一個高電平清零脈沖信號。

設(shè)置限時電路的目的是，當CP端接收脈沖后，計數(shù)器的一個輸出端會保持高電平不變，使三極管和繼電器繼續(xù)通電，因為下一個脈沖到來時間的間隔時間很長，可能會導(dǎo)致三極管或繼電器線圈過熱燒壞。設(shè)置限時電路后，使三極管繼電器只能在短時間內(nèi)導(dǎo)通，使電路的可靠性提高。

光控部分由時基電路NE555和外圍電路組成。當光敏電阻RC受光照時，電阻變小，其②、⑥腳電路高于2／3VCC、Q端輸出低電平。V4無基極電流截止，JO保持原態(tài)。當黑夜到來時，RC，阻值變大，當②腳、⑥腳電位低于l／3VCC時，時基電路翻轉(zhuǎn)，Q端輸出高電平，由VD8、R14、R15、C7、

R16組成的限時電路，使三極管V4短暫導(dǎo)通，JG線圈得電吸合，常開觸點閉合，JK1線圈得電吸合，使KM1和KM2線圈吸合并自鎖，路燈全亮。路燈的定時關(guān)斷仍由定時關(guān)斷電路完成。

光控電路的主要用途為：有時因天氣變化天暗得較早，需要路燈提前打開照明，這時光控電路才起控制作用。在天氣正常的情況下，還是由定時控制電路來完成電路的開和關(guān)。光控電路還有一個用途為，當黑夜忽然停電，后來又來電的情況下，能自動開啟路燈。

設(shè)置手動按鈕得作用為：當白天需要檢修路燈時，只要按下啟動按鈕，路燈就會全部打開，需要關(guān)斷時，按一下停止按鈕，路燈全部熄滅。還有，當自動控制電路發(fā)生故障時，可以臨時改用手動來控制路燈開與關(guān)。

如需更多變量的控制程序，可在CD4017余下輸出端增設(shè)相同的驅(qū)動電路和繼電器，重新編排組合控制程序，達到多路控制的目地。