节能型LED路灯控制系统论文和设计-向斌

全文摘要

本实用新型提供了一种节能型LED路灯控制系统，包括控制中心、与所述控制中心采用ZIGBEE通信的终端节点以及与所述终端节点连接的LED路灯，所述控制中心包括PC机和与所述PC机连接的第一天线，所述终端节点包括传感器模块、转换电路、第二天线、单片机、ZIGBEE模块、报警器、LED驱动器、LED异常检测器、数码管显示器以及功率控制器。本实用新型的有益效果如下：本实用新型可实现在环境变化时，没有车辆或人员通过路面时，能够实现LED路灯自动亮度调节；通过显示器显示时间和LED路灯工作状态；在路灯故障时，可以通过报警器报警；应用ZIGZEE技术，可实现无线远程设置和控制。

主设计要求

1.一种节能型LED路灯控制系统，其特征在于，包括控制中心、与所述控制中心采用ZIGBEE通信的终端节点以及与所述终端节点连接的LED路灯，所述控制中心包括PC机和与所述PC机连接的第一天线，所述终端节点包括传感器模块、转换电路、第二天线、单片机、ZIGBEE模块、报警器、LED驱动器、LED异常检测器、数码管显示器以及功率控制器，所述传感器模块包括电压采集模块、电流采集模块、光照采集模块以及红外测距模块，所述传感器模块通过所述转换电路与所述单片机连接，所述第二天线通过所述ZIGBEE模块与所述单片机连接，所述报警器、所述LED驱动器、所述LED异常检测器、所述数码管显示器以及所述功率控制器分别与所述单片机连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的节能型LED路灯控制系统，其特征在于，所述单片机包括CC2530芯片。

3.如权利要求1或2所述的节能型LED路灯控制系统，其特征在于，所述LED驱动器为由运放LM358构成的恒流源。

4.如权利要求3所述的节能型LED路灯控制系统，其特征在于，所述报警器为三极管驱动蜂鸣器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及路灯控制技术领域，尤其涉及一种节能型LED路灯控制系统。

背景技术

路灯道路照明系统的控制技术影响着系统的管理水平和照明系统的节能效果，比较早就得到许多国家，尤其是一些欧美发达国家的重视，并提出多种不同的方案，进行解决。中国对道路照明控制技术的研究比较少，近年来得到迅速发展。为解决人们在不同场合的需求，需要有多种的控制方式，主要可以分为光照控制、集中监控和单灯控制。

目前应用比较多的控制法是按照光照控制和事件控制，现在很多地方仍然在使用。传统控制方式无法根据实际的要求对路灯的开关进行控制，在对路灯进行维护时，工作人员也不是很方便，故障率高、维修困难等缺点。随着社会的进步，人们对路灯的控制要求也越来越严格，传统的控制方式不能够满足社会的需求，所以对道路照明是我们必须解决的首要问题。

当前国内很多城市路灯的开、关控制还是由配电箱分散控制，比较少对路灯进行远程监控，缺乏灵活多变的操作方式。不能根据实际需要开关路灯，造成能源浪费。目前存在一系列的问题：

1．通信系统可以采用有线方式布局、系统复杂、管理困难。

2．照明系统的覆盖范围广，工作人员不能及时有效的进行维护，效果不好。路灯的运行状态不能够及时的在电脑上面显示，不能够得到及时的解决。

3．无法根据实际需求开、关路灯，造成能源浪费。

4．存在着安全隐患，工作人员不能及时掌握路灯情况，很难保障安全。

实用新型内容

本实用新型公开了一种节能型LED路灯控制系统，其可以解决相关技术中采用指纹解锁的成功率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种节能型LED路灯控制系统，其特征在于，包括控制中心、与所述控制中心采用ZIGBEE通信的终端节点以及与所述终端节点连接的LED路灯，所述控制中心包括PC机和与所述PC机连接的第一天线，所述终端节点包括传感器模块、转换电路、第二天线、单片机、ZIGBEE模块、报警器、LED驱动器、LED异常检测器、数码管显示器以及功率控制器，所述传感器模块包括电压采集模块、电流采集模块、光照采集模块以及红外测距模块，所述传感器模块通过所述转换电路与所述单片机连接，所述第二天线通过所述ZIGBEE模块与所述单片机连接，所述报警器、所述LED驱动器、所述LED异常检测器、所述数码管显示器以及所述功率控制器分别与所述单片机连接。

优选的，所述单片机包括CC2530芯片。

优选的，所述LED驱动器为由运放LM358构成的恒流源。

优选的，所述报警器为三极管驱动蜂鸣器。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型可实现在环境变化时，没有车辆或人员通过路面时，能够实现LED路灯自动亮度调节；

2、通过显示器显示时间和LED路灯工作状态；

3、在路灯故障时，可以通过报警器报警；

4、应用ZIGZEE技术，可实现无线远程设置和控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本实用新型节能型LED路灯控制系统的结构框架图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种节能型LED路灯控制系统100，包括控制中心1、与所述控制中心1采用ZIGBEE通信的终端节点2以及与所述终端节点2连接的LED路灯3，所述控制中心1包括PC机11和与所述PC机11连接的第一天线12，所述终端节点2包括传感器模块22、转换电路23、第二天线24、单片机25、ZIGBEE模块26、报警器27、LED驱动器28、LED异常检测器29、数码管显示器30以及功率控制器31。控制的结构和星状网网络拓扑结构相同，一个所述控制中心1能够和多个所述终端节点2进行信号传送，所述控制中心1将发射的信号通过ZIGBEE将信号发射到所述终端节点2上，对所述终端节点2的所述LED路灯3进行控制。一个所述终端节点2控制一个所述LED路灯3，所述终端节点2的数据也可以通过ZIGBEE将信号反馈所述控制中心1，并且能够在所述PC机11上显示所述终端节点2反馈回来的数据。

通过所述终端节点2控制所述LED路灯3的各个模块来控制所述LED路灯3的亮暗，所述传感器模块22和所述LED异常检测电路29能够检测所述LED路灯3的好坏，能够把信号传送到所述终端节点2，并通过ZIGBEE把信号传送到所述控制中心1，数据能够在所述PC机11中显示。所述终端节点2能过直接控制所述数码管显示器30显示和所述报警器27报警。数码管电路能够显示时间，也能够显示哪个路灯坏了。通过所述终端节点2的所述功率控制器31来控制所述LED路灯3的功率。

所述传感器模块22包括电压采集模块、电流采集模块、光照采集模块以及红外测距模块，所述传感器模块22通过所述转换电路23与所述单片机25连接，所述第二天线24通过所述ZIGBEE模块26与所述单片机25连接，所述报警器27、所述LED驱动器28、所述LED异常检测器29、所述数码管显示器30以及所述功率控制器31分别与所述单片机25连接。

所述单片机25包括CC2530芯片和AD转换模块，并通过所述ZIGBEE模块6和所述天线5与所述LED路灯1实现ZIGBEE通信。由于ZigBee技术是以其低功耗、通信功能好、可靠，网络容量非常大等为特点，因此，在所述节能型LED路灯控制系统100中使用Zigbee技术非常的合适。

所述电压采集模块采集电压信息，所述电流采集模块采集电流信息，所述光照采集模块采集光照信息，所述红外测距模块采集车流量或人流量信息。所述传感器模块2采集到电压、电流、光照以及车流量人流量等信息后，通过所述转换电路转变到所述单片机25可以接受的范围内，然后传递给所述AD转换模块，转换为数字量供所述单片机25使用。所述单片机25根据数字量控制所述LED路灯1实际使用环境中的光照、车流量人流量信息，最大合理化的进行照明，节约能源。

所述报警器27为三极管驱动蜂鸣器。

所述LED异常检测器29能够对坏的所述LED路灯进行检测，能够显示在所述数码管显示器30中，并在通过所述报警器27进行报警。

所述LED驱动器28为由运算放大器LM358构成的恒流源，输出恒定电流可调，其低噪音、制作方便、成本低廉。

所述数码管显示器30为2个8位0.56寸红色光数码管，数码管价格便宜，用8位数码管可显示时间及能够显示LED路灯好坏情况。0.56寸数码管显示亮度高，显示字体大，特别是其发出的是红色光，适合路灯系统中的显示。