模擬路燈控制系統(tǒng)的設計與實現

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，設計了一個模擬路燈控制系統(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、恒流源模塊來實現，根據環(huán)境、交通等因素，單片機采集光敏電阻或光電開關的信號控制路燈的亮滅，具有自動檢測故障報警等功能；采用切換多種模式方式設定并實現PWM調光功能，按規(guī)定時間開關燈功能。測試結果表明，路燈驅動電源輸出功率能在規(guī)定時間按設定要求自動減小，該功率能在20％～100％范圍內設定并調節(jié)，調節(jié)誤差小于2％，實現了路燈的智能化控制，節(jié)省了電力能源和人力資源。
關鍵詞：LED；路燈控制；單片機；恒流源

隨著城市的發(fā)展，作為城市公用設施的城市路燈照明系統(tǒng)對人民生活和交通安全起著重要作用。城市路燈控制系統(tǒng)已在我國得到廣泛應用，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，采用科學有效的檢測與控制技術，實現了光電控制、時間控制、交通情況檢測、故障自動檢測與報警等功能，節(jié)省了人力和電力資源，降低了系統(tǒng)運行成本，性價比較高。

1 系統(tǒng)總體方案設計
系統(tǒng)總體設計框圖如圖1所示。該系統(tǒng)設計由單片機控制、傳感器感應、恒流源輸出、控制顯示和路燈亮度調節(jié)等5大模塊構成。其中，控制器采用l片AT89S52單片機作為中心控制器，其外圍電路比較簡單，具有高速、高可靠性、低功耗、超強抗干擾、價低格等優(yōu)點，應用廣泛。采用光電開關作為傳感器感應模塊的重要元件。在每個路燈位置處分別放置光電開關裝置，當物體經過這些點時，光電開關發(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，單片機處理該信號繼而控制路燈的亮暗。光電開關具有長壽命、高可靠性、靈敏度高等特點，且價格較低。

采用LED驅動電源電路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、過溫保護、體積小和外圍電路簡單等特點，能較好的滿足本系統(tǒng)設計要求。采用1602LCD液晶和數碼管同時顯示。該模塊占用單片機I／O口較少，且可通過程序實現級聯(lián)菜單功能。
由單片機控制PWM。恒流源芯片SN3350的3引腳為PWM，可調節(jié)輸出電流的PWM，從而控制輸出功率。該模式下，只要單片機控制PWM即可實現調節(jié)方式O～100％范圍內調光，實現路燈的無級亮度調節(jié)。