一種郊區智能路燈的製作方法

2023-06-01 05:58:41

本發明屬於智能設備技術領域，具體涉及一種路燈，尤其涉及一種郊區智能路燈。

背景技術：

隨著城鎮化建設的推進，大城市建設和區域經濟建設加速發展，各類工業園區、經濟開發區等不斷湧現，隨之而來的是區域之間交通網絡四通八達，星羅密布。而屹立在道路兩邊的路燈更是數不勝數，夜幕降臨後，一片輝煌極其壯觀。工業園區一般處在郊區，且附近無居民居住，這些路段上夜晚很少有行人及車輛通過，如果讓路燈徹夜點亮，不僅造成了國家電能的極大消耗，同時大大縮短了燈泡使用壽命，增加了路燈維護的難度和成本。在建設環保型、節約型、可持續發展型國家的大前提下，從實用角度出發設計一種即能滿足交通的需要，又能節能的路燈控制系統有著重要的現實意義。

針對這種情況，本發明提供了一種郊區智能路燈，包括光線自動檢測、車輛識別、無線命令傳送與接收、功率切換開關。利用光敏傳感器自動識別白天夜晚，利用超聲波檢測過往車輛，再配合高精度的震蕩延時電路，實現白天關燈，天黑開燈，深夜有行人或車輛通過時，間歇式開燈的智能化控制。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中資源浪費以及設備維護難度大的問題。

為此，本發明提供了一種郊區智能路燈，該智能路燈以MSP430G2553單片機為核心，外部接有光照度檢測模塊、超聲波模塊、無線發送\接收模塊及功率切換開關，在整個控制中主要是通過主機和從機配合起來實現路燈的智能控制。

上述的一種郊區智能路燈，包括路燈杆、燈架、木板、電源模塊、LED燈，其特徵在於還包括：微控制器、光照度檢測模塊、超聲波檢測模塊和無線收發模塊；其中，燈架安裝在燈杆的上半部，LED燈安裝在燈架上；電源模塊安裝在燈杆內部，靠近燈架；電源模塊的輸入端與市電相連接，輸出端與LED燈及微控制器相連接；微控制器安裝在燈杆的內部；光強檢測模塊安裝在燈架上，通過導線與微控制器電氣連接；超聲波檢測模塊安裝在燈杆的外壁上，垂直於燈杆，通過導線與微控制器電氣連接；無線收發模塊安裝在燈杆頂部的木板下方，通過導線與微控制器電氣連接。

上述的一種郊區智能路燈，所述的微控制器由兩部分組成，包括主機和從機。

上述的一種郊區智能路燈，所述的無線發送接收模塊是PT2262、PT2272，其控制信號端與單片機相連。

上述的一種郊區智能路燈，光照度檢測及超生波檢測將信號送入單片機，單片機經過數位訊號處理，通過無線發送與接收，從而控制路燈的開關。

本發明的有益效果是：本發明以MSP430G2553單片機為核心，外部接有光照度檢測模塊、超聲波模塊、無線發送\接收模塊及功率切換開關。本發明從節能的角度出發，設計了一種新型的適用於郊區的智能路燈，該智能路燈能根據外界光線的明暗變化，自動開燈和關燈，深夜根據行人及車輛通行情況，進行智能控制。它的功能實用、可靠穩定、通用性強、安裝、調試及維護方便，具有廣泛的推廣應用價值。

附圖說明

圖1是本發明實施例的框架示意圖。

圖2是本發明實施例的結構示意圖。

附圖標記說明：１、燈杆；２、燈架；３、木板；４、光照度檢測模塊；５、超聲波檢測模塊；６、無線發送/接收模塊；７、微控制器；8、電源模塊；9、LED燈；10、功率開關。

具體實施方式

實施例1：

為進一步闡述本發明達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及實施例對本發明的具體實施方式、結構特徵及其功效，詳細說明如下。

如圖１是本發明一種郊區智能路燈，包括路燈杆1、燈架2、木板3、電源模塊8、LED燈9，其特徵在於還包括：微控制器7、光照度檢測模塊4、超聲波檢測模塊5和無線發送/接收模塊6；其中，燈架2安裝在燈杆1的上半部，LED燈9安裝在燈架2上；電源模塊8安裝在燈杆1內部，靠近燈架2；電源模塊8的輸入端與市電相連接，輸出端與LED燈9及微控制器7相連接；微控制器7安裝在燈杆1的內部；光照度檢測模塊4安裝在燈架2上，通過導線與微控制器7電氣連接；超聲波檢測模塊5安裝在燈杆1的外壁上，垂直於燈杆1，通過導線與微控制器7電氣連接；無線發送/接收模塊6安裝在燈杆1頂部的木板3下方，通過導線與微控制器7電氣連接。

其中，微控制器7採用的是MSP430G2553單片機，具有質量好，功耗低的特點。無線發送/接收模塊６是PT2262、PT2272，是一對帶地址、數據編碼功能的紅外遙控發射/接收晶片，其中發射晶片PT2262將載波振蕩器、編碼器和發射單元集成於一身，使發射電路變得非常簡潔。

其中，光照度檢測模塊４選用的是光敏二極體，原理易懂，電路簡單，利於檢查電路故障。超聲波模塊5使用的是HC-SR04，其利用高低電平來識別有無車輛信號，精度比較高，使得測量值比較準確。

實施例2：

本發明的微控制器7分為主機和從機兩種型號，從結構上來說，主機控制器具有完整的功能，從機控制器則沒有超聲波檢測及無線發送功能。由於無線發送/接收模塊6的有效通信距離為150-200米，所以每隔100米安裝一個主機控制器，從機控制器則安裝在兩個主機控制器之間的每個路燈上。工作時，微控制器7根據光照度傳感器反饋回的信號確定是白天還是黑夜，當光線不足時，微控制器7控制功率開關10接通，此時燈泡正常發光，另一方面啟動定時電路，定時電路延時時間約為5個小時，定時時間沒到時，不進行車輛檢測及無線控制。也就是說系統認為天黑後的前5個小時還是正常活動時間，這時應保證正常的交通進行，不進行節能控制。定時時間到了後，當超聲波模塊5檢測到車輛或行人時，控制切換開關點亮路燈，同時將控制信號通過無線方式發送出去，這樣主控制器無線覆蓋範圍內的全部路燈都會打開，確保司機有足夠的視野。在控制板上用兩位撥碼開關作為方向識別，這樣可以防止道路對面或其它臨近路段的路燈誤觸發而動作。

實施例3：

考慮到交通行業中安裝、維護過程及人員結構等特點，本發明中無線發送/接收模塊6採用了PT2262、PT2272的通信方式。這是一對帶地址、數據編碼功能的無線遙控發射/接收晶片，電路中用聲表面諧振器代替傳統的LC振蕩器，再配接特性阻抗為50歐姆的天線，通過實驗驗證，工作穩定、通信可靠、戶外可達150米的距離，完全滿足了設計的需求。無線信號在空間向四周傳播，為了防止影響到道路對面或附近其它道路上的路燈，根據道路的南北及東西走向分為四種模式，在控制板上設置了兩位撥碼開關，其四種組合剛好與這四種模式對應，系統在每次發送無線信號前只需要讀取撥碼開關的值，就確定了發送命令格式，這樣就省去了複雜的組網過程及地址設置、識別過程。

實施例4：

光照度檢測模塊4和超聲波模塊5都接在微控制器７的I/O管腳上，作為輸入使用，路燈裝置３也接在單片機的I/O管腳上，作為輸出使用。通過光照度檢測模塊４來識別白天黑夜，當夜晚光線強度下降時，系統控制功率開關10接通，路燈工作，同時在晶片內部啟動軟體定時功能。微控制器７處理所輸入的信息，控制輸出信息，使得路燈處於開或關的狀態。當超聲波檢測模塊5獲取到有效的信號後點亮路燈，並利用無線發送/接收模塊６將這一信號傳到前方150米範圍內的每一盞，保證司機在行車過程中有足夠的視野。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。