照明路灯论文和设计-郑伟钦

全文摘要

本实用新型涉及照明灯具领域，旨在提供照明路灯，其技术方案要点是包括设置在其内的灯泡VD6，所述灯泡VD6连接有控制其工作的第一开关件，所述第一开关件经控制单元控制，所述控制单元的两个输入端分别连接有用于检测声音信号的声控单元和用于检测光线强度的光控单元，所述第一开关件连接有控制所述路灯工作的第一通电回路，所述第一通电回路并联有控制所述灯泡VD6工作的第二开关件，所述第二开关件连接有用于减小所述灯泡VD6的实际工作功率的第二通电回路。本实用新型适用于城市照明。

主设计要求

1.照明路灯，其特征是：包括设置在其内的灯泡VD6，所述灯泡VD6连接有控制其工作的第一开关件，所述第一开关件经控制单元控制，所述控制单元的两个输入端分别连接有用于检测声音信号的声控单元和用于检测光线强度的光控单元，所述第一开关件连接有控制所述路灯工作的第一通电回路，所述第一通电回路并联有控制所述灯泡VD6工作的第二开关件，所述第二开关件连接有用于减小所述灯泡VD6的实际工作功率的第二通电回路。

设计方案

2.根据权利要求1所述的照明路灯，其特征是：所述声控单元包括话筒MIC、电阻R1、电阻R2、电容C1和晶体管VT1，所述话筒MIC一端经所述电阻R1连接有电源VCC1，另一端接地，所述晶体管VT1的发射极接地，所述电容C1的一端设置于所述话筒MIC与所述电阻R1之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，所述电阻R2一端连接在电源VCC1与电阻R1之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，所述晶体管VT1的集电极连接所述控制单元的输入端。

3.根据权利要求1所述的照明路灯，其特征是：所述光控单元包括光敏电阻RL、电阻R3、电容C2和第一电压比较器，所述光敏电阻RL的一端经所述电阻R3连接有电源VCC2，另一端接地，所述第一电压比较器的输入端连接在所述电阻R3与所述光敏电阻RL之间，所述第一电压比较器的输入端经所述电容C2接地，所述第一电压比较器的输出端连接所述控制单元的输入端。

4.根据权利要求1所述的照明路灯，其特征是：所述控制单元为单片机STC12C5A60S2。

5.根据权利要求4所述的照明路灯，其特征是：所述第一开关件包括时间继电器KT1和用于控制时间继电器KT1动作的晶体管VT2，所述时间继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1连接于所述第一通电回路，所述晶体管VT2位于所述时间继电器KT1和所述单片机STC12C5A60S2的输出端之间，所述单片机STC12C5A60S2控制所述晶体管VT2工作。

6.根据权利要求5所述的照明路灯，其特征是：所述第一通电回路包括一端连接于市电的火线的电容C4，另一端连接有由二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、和二极管VD4组成的桥式整流电路，所述电容C4并联有电阻R7，所述桥式整流电路的正向输出端和负向输出端之间连接有电容C5，所述延时断开常开触点KT1-1的一端连接于所述桥式整流电路的正向输出端，另一端与灯泡VD6连接，所述灯泡VD6的一端与市电的零线连接。

7.根据权利要求6所述的照明路灯，其特征是：所述第二开关件包括第二电压比较器和时间继电器KT2，所述第二电压比较器的同相输入端经电阻R11连接于所述桥式整流电路的正向输出端，所述第二电压比较器的同相输入端经电阻R12接地，所述第二电压比较器的反相输入端经电阻R9和电阻R8连接有电源VCC6，所述第二电压比较器的反相输入端经电阻R10接地，所述第二电压比较器的输出端和所述时间继电器KT2之间设置有用于控制时间继电器KT2工作的晶体管VT4，所述第二电压比较器控制所述晶体管VT4工作，所述时间继电器KT2的延时断开常开触点KT2-1连接于所述第二通电回路。

8.根据权利要求7所述的照明路灯，其特征是：所述第二通电回路包括晶体管VT5，所述晶体管VT5的基极经电阻R13连接于所述延时断开常开触点KT2-1，所述延时断开常开触点KT2-1的另一端连接于电容C5，所述电阻R13经电阻R14接地，所述晶体管VT5的发射极接地，所述晶体管VT5的集电极连接于所述延时断开常开触点KT1-1和所述灯泡VD6之间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及照明灯具领域，更具体地说，它涉及照明路灯。

背景技术

城市建设中的各种公共交通设施、给水、排水、燃气、城市防洪、环境卫生及照明等城市生活配套的各种公共基础设施建设，都属于市政工程，这是城市生存和发展必不可少的物质基础，是提高人民生活水平和对外开放的基本条件。

在城市照明的塑造中，灯光必不可少，特别是夜晚道路照明和夜景照明息息相关，灯光为夜晚空间环境提供所需的必备机能，并通过各种高科技演光手段对城市夜间景观环境进行二次审美创造，为市民夜生活提供必要、舒适的休闲、娱乐、购物及交往的人工照明环境，随着我国城市建设的飞速发展，城市规模不断扩大，城市的路灯数量成倍增长，路灯造型五花八门，层出不穷。

道路照明作为城市中密度最大、数量最多的市政设施之一，不仅提高了夜晚环境质量，而且美化了城市形象，同时，城市经济活动时间增加，促进了旅游与消费，带动城市经济繁荣。

但是，在夜间，因为变压器负荷轻,电压升高，路灯会变亮，使得路灯的实际功率增大，增加了路灯的用电损耗，电能成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供照明路灯，其通过声控单元和光控单元共同控制路灯的照明，并在夜间变压器的电压升高时能减小灯泡两端的电压，以避免因夜间变压器的电压升高增大路灯的实际功率，节约电能。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：照明路灯，包括设置在其内的灯泡VD6，所述灯泡VD6连接有控制其工作的第一开关件，所述第一开关件经控制单元控制，所述控制单元的两个输入端分别连接有用于检测声音信号的声控单元和用于检测光线强度的光控单元，所述第一开关件连接有控制所述路灯工作的第一通电回路，所述第一通电回路并联有控制所述灯泡VD6工作的第二开关件，所述第二开关件连接有用于减小所述灯泡VD6的实际工作功率的第二通电回路。

通过采用上述技术方案，声控单元对声音信号进行监测并与控制单元内的预设值进行比较，光控单元对光线强度进行监测，控制单元接收声音信号和光线强度信号，当有人或者其他物体通行且光线强度低于控制单元内的预设值时，控制单元向第一开关件输出控制信号，第一通电回路导通，路灯的灯泡VD6开始照明，同时，第二通电回路对灯泡VD6两端的电压进行监测，当超过预设值时，第二通电回路导通，第二开关件闭合，以减小灯泡VD6两端的电压，进而灯泡VD6的实际工作功率减小，避免因夜间变压器的电压升高致使路灯的实际功率增大的情况出现，节约电能。

优选的，所述声控单元包括话筒MIC、电阻R1、电阻R2、电容C1和晶体管VT1，所述话筒MIC一端经所述电阻R1连接有电源VCC1，另一端接地，所述晶体管VT1的发射极接地，所述电容C1的一端设置于所述话筒MIC与所述电阻R1之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，所述电阻R2一端连接在电源VCC1与电阻R1之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，所述晶体管VT1的集电极连接所述控制单元的输入端。

通过采用上述技术方案，电源VCC1经电阻R1为话筒MIC提供偏置电流，以使话筒MIC能够将接收到的声波信号转换为相应的电信号，再将电信号经电容C1的滤波作用后传送至晶体管VT1的基极，晶体管VT1导通，对电信号进行放大，以提高话筒MIC的灵敏度，声控单元对声音信号的监测更精准。

优选的，所述光控单元包括光敏电阻RL、电阻R3、电容C2和第一电压比较器，所述光敏电阻RL的一端经所述电阻R3连接有电源VCC2，另一端接地，所述第一电压比较器的输入端连接在所述电阻R3与所述光敏电阻RL之间，所述第一电压比较器的输入端经所述电容C2接地，所述第一电压比较器的输出端连接所述控制单元的输入端。

通过采用上述技术方案，电源VCC2经电阻R3为第一电压比较器提供基准电压，光敏电阻RL接受光照呈现一定的阻值,将光信号转换为电信号，再与R3串联分压，为第一电压比较器提供比较电压，当比较电压大于基准电压时，第一电压比较器输出高电平，以使控制单元动作，进而在光线强度较强时不会造成电能浪费。

优选的，所述控制单元为单片机STC12C5A60S2。

通过采用上述技术方案，使用单片机STC12C5A60S2对声控单元和光控单元进行控制，通过编写程序使路灯在有人靠近且光线强度较低的情况下导通，控制功能强大、成本低、集成度高、体积小、可靠性好、低功耗。

优选的，所述第一开关件包括时间继电器KT1和用于控制时间继电器KT1动作的晶体管VT2，所述时间继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1连接于所述第一通电回路，所述晶体管VT2位于所述时间继电器KT1和所述单片机STC12C5A60S2的输出端之间，所述单片机STC12C5A60S2控制所述晶体管VT2工作。

通过采用上述技术方案，控制单元输出控制信号，以使晶体管VT2导通，间接控制时间继电器KT1工作，进一步地，延时断开常开触点KT1-1吸合，导通第一通电回路，开启路灯。

优选的，所述第一通电回路包括一端连接于市电的火线的电容C4，另一端连接有由二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、和二极管VD4组成的桥式整流电路，所述电容C4并联有电阻R7，所述桥式整流电路的正向输出端和负向输出端之间连接有电容C5，所述延时断开常开触点KT1-1的一端连接于所述桥式整流电路的正向输出端，另一端与灯泡VD6连接，所述灯泡VD6的一端与市电的零线连接。

通过采用上述技术方案，市电流经电容C4和电阻R7，以起到降压限流的作用，桥式整流电路将交流电变为直流电，以为灯泡VD6提供工作电压，电容C5在桥式整流电路的输出电压发生变化时，利用其两端电压不能突变的原理使整流电路输出相对平滑的电压，在延时断开常开触点KT1-1吸合时，第一通电回路导通，灯泡VD6开始照明。

优选的，所述第二开关件包括第二电压比较器和时间继电器KT2，所述第二电压比较器的同相输入端经电阻R11连接于所述桥式整流电路的正向输出端，所述第二电压比较器的同相输入端经电阻R12接地，所述第二电压比较器的反相输入端经电阻R9和电阻R8连接有电源VCC6，所述第二电压比较器的反相输入端经电阻R10接地，所述第二电压比较器的输出端和所述时间继电器KT2之间设置有用于控制时间继电器KT2工作的晶体管VT4，所述第二电压比较器控制所述晶体管VT4工作，所述时间继电器KT2的延时断开常开触点KT2-1连接于所述第二通电回路。

通过采用上述技术方案，第二电压比较器的反相输入端经电阻R9和电阻R8连接有电源VCC6，以用作基准电压，第二电压比较器的同相输入端经电阻R11与整流电路的输出端连接，以用作比较电压，当比较电压大于基准电压时，晶体管VT4导通，以控制时间继电器KT2动作，进而延时断开常开触点KT2-1吸合，第二通电回路导通，以减小灯泡VD6的实际工作功率。

优选的，所述第二通电回路包括晶体管VT5，所述晶体管VT5的基极经电阻R13连接于所述延时断开常开触点KT2-1，所述延时断开常开触点KT2-1的另一端连接于电容C5，所述电阻R13经电阻R14接地，所述晶体管VT5的发射极接地，所述晶体管VT5的集电极连接于所述延时断开常开触点KT1-1和所述灯泡VD6之间。

通过采用上述技术方案，当延时断开常开触点KT2-1吸合时，晶体管VT5导通，以起到分流的作用，减小电容C5两端的电压，使得灯泡VD6的实际工作功率减小。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：当有人或者其他物体通行且光线强度低于控制单元内的预设值时，控制单元向第一开关件输出控制信号，第一通电回路导通，路灯开始照明；第二电压比较器对灯泡VD6两端的电压进行监测，当第二电压比较器同相输入端的电压高于第二电压比较器的反向输入端的电压时，晶体管VT4导通，进而时间继电器KT2动作，延时断开常开触点KT2-1吸合，第二通电回路导通，晶体管VT5导通，起到分流的作用，以减小灯泡VD6的实际工作功率，进而在夜间变压器的电压升高时，灯泡两端的电压减小，以避免因夜间变压器的电压升高而增大路灯的实际功率，达到节约电能的效果。

附图说明

图1是照明路灯的电路连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的照明路灯，包括设置在其内的灯泡VD6，灯泡VD6为LED灯，灯泡VD6连接有第一开关件，第一开关件连接有控制单元，控制单元的两个输入端分别连接有声控单元和光控单元，声控单元和光控单元共同控制开关部件的启闭，控制单元的输出端与第一开关件连接，第一开关件的延时断开常开触点连接有第一通电回路。

声控单元用于检测声音信号，声控单元包括话筒MIC、电阻R1、电阻R2、电容C1和晶体管VT1，话筒MIC一端经电阻R1连接有电源VCC1，另一端接地，电容C1的一端设置在话筒MIC与电阻R1之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，电阻R2的一端连接电阻R1与电源VCC1之间，另一端与晶体管VT1的基极连接，晶体管VT1的发射极接地，晶体管VT1的集电极连接控制单元的输入端，进而话筒MIC将声波信号转换为电信号，晶体管VT1对电信号进行放大，以使路灯在没有人或物体通行的情况下不会造成电能浪费。

光控单元用于检测光线强度，光控单元包括光敏电阻RL、电阻R3、电容C2、电容C3和第一电压比较器，第一电压比较器的型号为LM393，光敏电阻RL的一端经电阻R3连接有电源VCC2，另一端接地，第一电压比较器的输入端连接在光敏电阻RL与电阻R3之间，同时，第一电压比较器的输入端经电容C2接地，第一电压比较器的一端外接有电源VCC3，电源VCC3的一端经电容C3接地，第一电压比较器的一端接地，第一电压比较器的输出端连接控制单元，进而光敏电阻RL与电阻R3串联产生比较电压，与第一电压比较器的预设基准电压进行比较，当比较电压大于预设基准电压时，第一电压比较器输出高电平，以控制控制单元动作，进而路灯在光线强度较强时不会造成电能浪费。

控制单元为单片机STC12C5A60S2，单片机STC12C5A60S2的P1.0管脚与晶体管VT1的集电极连接，单片机STC12C5A60S2的P1.1管脚与第一电压比较器的输出端连接，单片机STC12C5A60S2的P3.6管脚与第一开关件连接。

第一开关件包括时间继电器KT1和用于控制时间继电器KT1工作的晶体管VT2，单片机STC12C5A60S2的P3.6管脚一端经电阻R4连接有电源VCC4，另一端接地，电阻R4与电源VCC4之间设置有电阻R5，电阻R5一端位于电阻R4与电源VCC4之间，另一端与与晶体管VT2的基极连接，电阻R4与电阻R5之间并联有电阻R6，晶体管VT2的发射极接地，晶体管VT2的集电极经时间继电器KT1连接有电源VCC5，时间继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1连接于第一通电回路，进而单片机STC12C5A60S2通过晶体管VT2间接控制时间继电器KT1工作。

第一通电回路包括一端连接于市电的火线的电容C4，另一端连接有由二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3和二极管VD4组成的桥式整流电路，市电的电流正向流经二极管VD1和二极管VD4，市电的电流反向流经二极管VD2和二极管VD3，以用于整流，将交流电变为直流电，电容C4并联有电阻R7，起到降压限流的作用，桥式整流电路的正向输出端和负向输出端之间连接有电容C5，延时断开常开触点KT1-1的一端连接于桥式整流电路的正向输出端，另一端与灯泡VD6连接，灯泡VD6的一端与市电的零线连接。

第一通电回路中并联有控制灯泡VD6工作的第二开关件，第二开关件连接有用于减小灯泡VD6的实际工作功率的第二通电回路。

第二开关件包括第二电压比较器和时间继电器KT2，第二电压比较器的同相输入端经电阻R11连接于桥式整流电路的正向输出端，第二电压比较器的同相输入端经电阻R12接地，第二电压比较器的反相输入端经电阻R9和电阻R8连接有电源VCC6，第二电压比较器的反相输入端经电阻R10接地，第二电压比较器的输出端和时间继电器KT2之间设置有用于控制时间继电器KT2工作的晶体管VT4，晶体管VT4的基极与第二电压比较器的反向输出端连接，晶体管VT4的发射极接地，晶体管VT4的集电极经时间继电器KT2连接有电源VCC7。

时间继电器KT2的两端并联有续流二极管VD5，以在时间继电器KT2端开瞬间起到保护的作用，防止时间继电器KT2烧坏。

电阻R9和电阻R8之间经稳压二极管LM385-2.5接地，当反向电压大于稳压二极管LM385-2.5的击穿电压时，稳压二极管LM385-2.5导通，以起稳定直流电压的作用，使电路工作在合适的状态，并限定电路中的工作电流。

第二通电回路包括晶体管VT5，晶体管VT5的基极经电阻R13连接于延时断开常开触点KT2-1，延时断开常开触点KT2-1连接于桥式整流电路的正向输出端，晶体管VT5的基极经电阻R14接地，晶体管VT5的发射极接地，晶体管VT5的集电极连接于延时断开常开触点KT1-1和灯泡VD6之间。

本实施例的实施原理为：话筒MIC拾取声音信号，将声信号转换为电信号，经晶体管VT1并对电信号进行放大，输入控制单元内。

同时，光敏电阻RL接受光照,将光信号转换为电信号,与第一电压比较器LM393设置的基准电压进行比较，当结果大于基准电压时，第一电压比较器LM393输出高电平，输入控制单元内。

控制单元内设预设值，将从声控单元接收的信号与预设值比较。

当声控单元的信号值大于预设值且第一电压比较器输出高电平时，控制单元向第一开关件输出控制信号，时间继电器KT1动作,时间继电器KT1响应于控制信号控制第一通电回路导通，灯泡VD6发光，路灯开始工作。

同时，第二电压比较器对灯泡VD6两端的电压进行监测，当夜间变压器两端的电压升高且第二电压比较器的同向输入端的电压大于第二电压比较器的反向输入端的电压时，时间继电器KT2动作，控制第二通电回路导通，进而晶体管VT5导通，起到分流的作用，以减小灯泡VD6两端的电压，进而灯泡VD6两端的实际功率减小，达到节约电能的效果。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

照明路灯论文和设计

照明路灯论文和设计-郑伟钦

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢