基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路的製作方法

2023-05-31 13:02:41

專利名稱：基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及路燈保護裝置，特別涉及一種基於數位技術控制任何節點的路燈 控制電路。
背景技術：
隨著時代的發展，城市現代化建設步伐不斷加快，對城市道路照明及城市亮化工 程需求也更大，而能源的供需矛盾也越來越突出，節電節能、綠色照明的要求越來越迫切， 越來越高。現在再採用那些傳統的手控、鍾控城市照明系統的方法已不能滿足要求，如何充 分利用高科技手段解決上述矛盾也就成為當前照明控制領域一個新的和緊要的課題，城市 道路照明自動化控制和智能化管理作為城市現代化的標誌之一，它所帶來的經濟和社會效 益是十分顯著的，它的推廣和實施也將是市政工程建設中的一項重要內容。隨著數位技術 和網絡技術的發展，公共照明數位化和網絡化已經成為一種必然趨勢，節約能源、保證燈具 壽命、提高照明管理水平、美化城市夜量和保證城市夜間出行安全等，已經成為對公共照明 系統的一項基本要求。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種全數字公共照明系統，遠程單個路燈節點的任意監 控的基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路。本實用新型所採用的技術方案是這樣的一種基於數位技術控制任何節點的路燈 控制電路，由溫/溼度測控模塊、線路狀態檢測模塊、控制器、電能計量模塊、交流接觸器驅 動模塊、後備電源及監控模塊、時鐘模塊、控制策略模塊、GSM模塊、電力載波模塊構成，所述 後備電源及監控模塊的輸出端連接GSM模塊，信號輸出到交流接觸器驅動模塊，所述控制 器內部程序控制交流接觸器驅動模塊和時鐘模塊，並與溫/溼度測控模塊、線路狀態檢測 模塊、電能計量模塊、後備電源及監控模塊、控制策略模塊、GSM模塊、電力載波模塊連接，實 現雙向信號傳輸。所述控制器包括主控制器和從控制器，所述主控制器採用採用SKBFlash多路8 位A/D的RISC單片機PIC16F877，從控制器採用4KBFlash多路8位A/D的RISC單片機 PIC16F873。所述時鐘模塊採用I2C串行通信的DS1302時鐘晶片。所述GSM模塊由數據採集模塊、數據接收和發送模塊、終端處理模塊組成， MSC1210數據採集模塊將採集到的溫度數據存入存儲器中，數據接收和發送模塊採用雙單 片機共用E2RP0M的方式，將數據從E2PRR0M中讀出，並經GSM模塊2藉助GSM網絡將數據 發送出去，當終端處理模塊需要向GSM模塊2發送控制命令時，GSM模塊2接收過程正好與 上述過程相反，從而實現數據的自動雙向傳遞。所述電力載波模塊採用ST7536作為電力載波通信的數據機，ST7536由發送 輸出ATO和接收模擬輸入RAI及控制引腳RX/TX，RX/TX數位訊號控制收發轉換，其輸出信號經過帶通濾波和預放大，然後通過耦合電路將信號調製到電力線上。通過採用前述技術方案，本實用新型的有益效果是每個路燈節點採用全數位化 電子鎮流器，可以實現0 %、50 %、80 %、100 %功率輸出，每一個路燈節點內包含一個電力載 波通信模塊，利用電力載波模塊實現路燈節點之間以及路燈節點與組群控制器之間信息通 信，控制器採用雙CPU結構，負責日常系統的正常運行控制，並通過GSM模塊實現數據的自 動雙向傳遞。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。

圖1是本實用新型的方框結構示意圖；圖2是本實用新型的GSM模塊系統圖；圖3是本實用新型的電力載波模塊電力線接口圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，由溫/溼度測控模 塊1、線路狀態檢測模塊2、控制器3、電能計量模塊4、交流接觸器驅動模塊5、後備電源及監 控模塊6、時鐘模塊7、控制策略模塊8、GSM模塊9、電力載波模塊10構成，所述後備電源及 監控模塊6的輸出端連接GSM模塊9，信號輸出到交流接觸器驅動模塊5，所述控制器3內 部程序控制交流接觸器驅動模塊5和時鐘模塊7，並與溫/溼度測控模塊1、線路狀態檢測 模塊2、電能計量模塊4、後備電源及監控模塊6、控制策略模塊8、GSM模塊9、電力載波模塊 10連接，實現雙向信號傳輸。所述控制器3包括主控制器和從控制器，所述主控制器採用採用SKBFlash多路8 位A/D的RI SC單片機PIC16F877，從控制器採用4KBFlash多路8位A/D的RISC單片機 PIC16F873。所述時鐘模塊7採用I2C串行通信的DS1302時鐘晶片，為系統提供實時時鐘， DS1302時鐘晶片是一種帶備份電源，具有I2C串行通信功能的高性能、低功耗的8腳時鐘芯 片，提供秒、分、時、日、周、月、年日曆功能。DS1302時鐘晶片的I2C串行總線SCL和SDA分 別需要一個上拉電阻，主微控制器PIC16F877採用硬體I2C接口(RC3/SCL和RC4/SDA)與 DS1302通信，控制器將每日控制策略時間表Tablel、季節劃分時間表Table2、季節控制策 略時間表Table3和節假日控制時間表Table4存儲在容量為8KB、支持兩線的I2C串行通 信、1000000次擦寫的E2PR0M 24C64中，主微控制器PIC16F877採用2個普通I/O 口 (RDl 和RD2)模擬I2C串行總線，即實現軟體I2C總線接口，控制器根據讀得的日曆信息和時間 信息，對照各種控制策略時間表，發布開關燈及調光控制指令。如圖2所示，所述GSM模塊9由數據採集模塊、數據接收和發送模塊、終端處理模 塊組成，MSC1210數據採集模塊將採集到的溫度數據存入存儲器中，數據接收和發送模塊採 用雙單片機共用E2RP0M的方式，將數據從E2PRR0M中讀出，並經GSM模塊2藉助GSM網絡將 數據發送出去，單片機1不僅控制數據的發送，也控制數據的接收，E2PR0M是數據臨時存儲 和上傳的中轉站，終端處理模塊負責將接收到的數據交給計算機處理，並將處理後的結果 存放到資料庫中，以供查詢，當終端處理模塊需要向GSM模塊2發送控制命令時，GSM模塊2接收過程正好與上述過程相反，從而實現數據的自動雙向傳遞，系統中三個模塊相互獨立， 彼此又相互依賴，共同完成數據的傳輸。數據收發模塊在系統中起著承上啟下的作用，是系 統的核心模塊。該模塊以雙單片機為核心，以RS232通信接口，在物理層上實現與GSM模塊 的連接。如圖3所示，所述電力載波模塊10採用ST7536作為電力載波通信的調製解調 器，從ST7536輸出的信號幅度小、驅動能力弱而且還有各種諧波，因此必須經過放大和濾 波，然後才能通過耦合電路將信號調製到電力線上，ST7536由發送輸出ATO和接收模擬輸 入RAI及控制引腳RX/TX，RX/TX數位訊號控制收發轉換，發送輸出ΑΤ0，和電力線接口的發 送輸入相連，模擬發送輸出由自動等級控制輸入電路來調整，最大輸出電壓的峰-峰值是 6. 5V，接收模擬輸入RAI和電力線接口的接收輸出相連，最大輸入電壓的均方根值是2V，通 過控制ST7536的RX/TX控制引腳，使載波電路處於接收狀態，在火線和零線之間加72KHz、 0. 3V的正弦信號，用示波器觀測ST7536M引腳的波形，正常應為72KHz、l. 5士0. 5V，頻率偏 移調整C35-C37，每增加InF，中心頻率下降2. 4KHz。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵及其優點，本行業的技術人 員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明中描述的只是說明本 實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化 和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內，本實用新型要求保護範圍 由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，其特徵在於由溫/溼度測控模 塊(1)、線路狀態檢測模塊O)、控制器(3)、電能計量模塊G)、交流接觸器驅動模塊(5)、 後備電源及監控模塊(6)、時鐘模塊(7)、控制策略模塊(8)、GSM模塊(9)、電力載波模塊 (10)構成，所述後備電源及監控模塊(6)的輸出端連接GSM模塊(9)，信號輸出到交流接觸 器驅動模塊(5)，所述控制器(3)內部程序控制交流接觸器驅動模塊(5)和時鐘模塊(7)， 並與溫/溼度測控模塊(1)、線路狀態檢測模塊O)、電能計量模塊G)、後備電源及監控模 塊(6)、控制策略模塊⑶、GSM模塊(9)、電力載波模塊(10)連接，實現雙向信號傳輸。
2.根據權利要求1所述的基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，其特徵在 於所述控制器C3)包括主控制器和從控制器，所述主控制器採用採用SKBFlash多路8 位A/D的RISC單片機PIC16F877，從控制器採用4KB Flash多路8位A/D的RISC單片機 PIC16F873。
3.根據權利要求1所述的基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，其特徵在於 所述時鐘模塊(7)採用I2C串行通信的DS1302時鐘晶片。
4.根據權利要求1所述的基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，其特徵在於 所述GSM模塊(9)由數據採集模塊、數據接收和發送模塊、終端處理模塊組成，MSC1210數 據採集模塊將採集到的溫度數據存入存儲器中，數據接收和發送模塊採用雙單片機共用 E2RP0M的方式，將數據從E2PRR0M中讀出，並經GSM模塊2藉助GSM網絡將數據發送出去， 當終端處理模塊需要向GSM模塊2發送控制命令時，GSM模塊2接收過程正好與上述過程 相反，從而實現數據的自動雙向傳遞。
5.根據權利要求1所述的基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，其特徵在於 所述電力載波模塊(10)採用ST7536作為電力載波通信的數據機，ST7536由發送輸出 ATO和接收模擬輸入RAI及控制引腳RX/TX，RX/TX數位訊號控制收發轉換，其輸出信號經 過帶通濾波和預放大，然後通過耦合電路將信號調製到電力線上。
專利摘要本實用新型涉及一種基於數位技術控制任何節點的路燈控制電路，由溫/溼度測控模塊、線路狀態檢測模塊、控制器、電能計量模塊、交流接觸器驅動模塊、後備電源及監控模塊、時鐘模塊、控制策略模塊、GSM模塊、電力載波模塊構成，所述後備電源及監控模塊輸出端連接GSM模塊，信號輸出到交流接觸器驅動模塊，所述控制器內部程序控制交流接觸器驅動模塊和時鐘模塊，並與溫/溼度測控模塊、線路狀態檢測模塊、電能計量模塊、後備電源及監控模塊等實現雙向信號傳輸，採用全數位化電子鎮流器，利用電力載波模塊實現路燈節點之間以及路燈節點與控制器之間信息通信，控制器採用雙CPU結構，負責日常系統的正常運行控制，並通過GSM模塊實現數據的自動雙向傳遞。
文檔編號H04W4/00GK201854478SQ20102055698
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月7日 優先權日2010年10月7日
發明者李彬林 申請人:李彬林