一種智能路燈節(jié)能控制器的設計與實現(xiàn)

1．3 路燈控制電路

　　路燈控制電路由譯碼電路、開關電路與變壓器控制電路組成。為了使路燈分時控制取得優(yōu)良的節(jié)能效果，除了要根據(jù)時間段來開啟不同檔位電壓外，還需要實際考慮到電網(wǎng)電壓在不同時段的電壓波動情況。故將單片機檢測到的電量信號與處理的實時時鐘芯片DS1302信號作為74LS155二-四譯碼器譯碼地址輸入端，譯碼器的四個端輸出經(jīng)三極管放大后分別驅(qū)動四個接觸器的線圈，而其四個觸點分別對應自藕變壓器的三個觸頭，亦即路燈四種檔：全壓(220 V)、高峰期檔(額定電壓的93%)、正常期檔(額定電壓的88%)、低峰期檔(額定電壓的83％)。從而達到既兼顧路燈亮度又達到節(jié)能的效果。KM4接在母線上還能關閉路燈，原理如圖2所示。

1．4 電力載波通信

　　為了實現(xiàn)控制室能夠方便及時了解現(xiàn)場路燈運行情況，采用電力線載波通信技術將現(xiàn)場路燈檢測運行的狀況傳送至控制室。以LM1893集成芯片實現(xiàn)電力載波通信，LM1893是美國國家半導體公司生產(chǎn)的FSK制式的調(diào)制解調(diào)芯片。能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的串行數(shù)據(jù)的半雙工電力線通信，具有發(fā)送和接收數(shù)據(jù)兩種工作模式，能夠與51單片機相兼容。LM1893調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)輸入端DATAIN與AT89C51單片機的串行輸出口TXD相連，輸出端DATAOUT與AT89C51的串行輸入口RXD相連。LM1893的TX／RX發(fā)送接收控制端由單片機的P1．O端控制，高電平為發(fā)送狀態(tài)，低電平為接收狀態(tài)。路燈控制器接收到外部數(shù)據(jù)信息后，先要對所收數(shù)據(jù)的報文頭和地址進行判斷。當報文頭正確，地址為本機地址時，它才執(zhí)行相應的燈控命令，執(zhí)行完后進入發(fā)送狀態(tài)。

2 軟件設計

　　軟件主要完成：根據(jù)比較所得的結(jié)果控制硬件切換檔位以達到路燈定時工作的要求；檢測實時電網(wǎng)電壓以控制是否要改變檔位以達到電網(wǎng)實時監(jiān)控的目的；最后則是配合主控室完成多機通信。整個智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)被分為了分時分段模塊(主要通過時鐘芯片DS1302和鐵電存儲芯片AT24C02配合完成)、電壓監(jiān)控調(diào)檔模塊(由電工參數(shù)測量芯片ATT7028加以軟件判斷來實現(xiàn))、遠程通信模塊(由LM1893完成)以及實時顯示模塊組成。