專(zhuān)利名稱(chēng):路燈控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】路燈控制系統(tǒng)，涉及一種電子設(shè)備的工業(yè)控制領(lǐng)域；包括主控模塊組織協(xié)調(diào)系統(tǒng)各硬件按預(yù)定指令運(yùn)行，完成與工控機(jī)的通訊、根據(jù)經(jīng)緯度計(jì)算出開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和控制繼電器動(dòng)作，完成路燈的控制；電源模塊主要是提供路燈控制系統(tǒng)需要的2路5V和1路±12V；顯示模塊的液晶屏主要用來(lái)顯示當(dāng)前時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈時(shí)間、半夜燈時(shí)間、模式控制、開(kāi)關(guān)燈修正值、經(jīng)緯度、終端編號(hào)等信息；按鍵模塊通過(guò)面板上三個(gè)按鍵進(jìn)行切換修改。工控機(jī)，安裝監(jiān)控軟件，通過(guò)串口手段控制路燈控制系統(tǒng)，兼有單點(diǎn)控制和全點(diǎn)控制，提前和延遲開(kāi)關(guān)燈，能靈活根據(jù)天氣調(diào)整開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，并有手動(dòng)開(kāi)關(guān)燈功能。極大節(jié)約用電。提高路燈利用率，既滿(mǎn)足需求，又實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
路燈控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子設(shè)備的工業(yè)控制領(lǐng)域，特別是一種路燈控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，城市人口的不斷增加，城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大化。為完善城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和諧、安全的城市人居環(huán)境、美化城市，路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求不斷提高。路燈控制系統(tǒng)集電磁技術(shù)、智能化控制技術(shù)、數(shù)據(jù)控制技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)燈時(shí)間精確控制，使開(kāi)關(guān)燈更合理有序，實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)約。傳統(tǒng)路燈控制系統(tǒng)是按四季變化預(yù)設(shè)開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，與天黑天亮只能有一個(gè)大概的吻合，而該路燈控制系統(tǒng)是根據(jù)所在地的經(jīng)瑋度和當(dāng)前年月日計(jì)算每一天天黑天亮?xí)r間，使開(kāi)關(guān)等更準(zhǔn)確地符合四季的變化，在保證正常照明的情況下科學(xué)地壓縮亮燈時(shí)間。實(shí)現(xiàn)精確開(kāi)關(guān)燈后，大大節(jié)約用電。提高路燈利用率，既滿(mǎn)足需求，又實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種路燈控制系統(tǒng)，接受來(lái)自工控機(jī)信息，并對(duì)信息進(jìn)行響應(yīng)后回傳到工控機(jī);工控機(jī)通訊故障時(shí)獨(dú)立控制路燈自動(dòng)開(kāi)關(guān);給傳感器供電，并接受來(lái)自傳感器的多路電壓信號(hào)和對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)精確開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，節(jié)能高效。
[0004]本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]路燈控制系統(tǒng)，包括供電電源模塊、電源模塊、主控模塊、按鍵模塊、顯示模塊、工控機(jī)、顯示器、傳感器模塊、復(fù)位開(kāi)關(guān)和切換開(kāi)關(guān);其中，供電電源模塊與電源模塊連接；電源模塊分別與主控模塊和傳感器模塊連接;傳感器模塊與主控模塊連接;按鍵模塊與主控模塊連接;顯示模塊與主控模塊連接;主控模塊依次與工控機(jī)和顯示器連接;復(fù)位開(kāi)關(guān)與主控模塊連接;切換開(kāi)關(guān)與主控模塊連接;控制電源輸入模塊與主控模塊連接;控制電源輸出模塊與主控模塊連接。
[0006]在上述的路燈控制系統(tǒng)，各模塊的功能如下:
[0007 ]供電電源模塊:為電源模塊提供220V的工作電源；
[0008]電源模塊:接收供電電源模塊提供的220V工作電源;并為主控模塊提供2路+5V電源、輸出I路± 12V電源至傳感器模塊；
[0009]主控模塊:接收電源模塊提供的2路+5V電源;接收切換開(kāi)關(guān)傳來(lái)的本地控制模式信號(hào)或遠(yuǎn)程控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)接收切換開(kāi)關(guān)對(duì)主控模塊的本地控制或遠(yuǎn)程控制;接收控制電源輸入模塊傳來(lái)的220V電源；當(dāng)主控模塊中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，繼電器輸出220V電源至控制電源輸出模塊;輸出關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度和設(shè)備號(hào)信息至顯示模塊;接收復(fù)位開(kāi)關(guān)傳來(lái)的復(fù)位信號(hào)，執(zhí)行復(fù)位功能;接收按鍵模塊傳來(lái)的頁(yè)面修改信號(hào)，進(jìn)行頁(yè)面修改操作;接收傳感器模塊傳來(lái)的規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為路燈工作的電壓和電流信號(hào)，并將路燈工作的電壓和電流信號(hào)傳輸至工控機(jī);接收傳感器模塊傳來(lái)的路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)，并將路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至工控機(jī);接收工控機(jī)傳來(lái)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和開(kāi)關(guān)燈模式的控制指令，并根據(jù)指令執(zhí)行動(dòng)作;將路燈工作的電壓和電流信號(hào)和路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至工控機(jī)；
[0010]按鍵模塊:將頁(yè)面修改控制信號(hào)傳輸至主控模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊的頁(yè)面修改操作；
[0011 ]顯示模塊:接收主控模塊傳來(lái)的當(dāng)前日期、時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度、全半夜燈模式、半夜燈時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈修正值和終端編號(hào);并進(jìn)行顯示；
[0012]工控機(jī):接收主控模塊傳來(lái)的路燈工作的電壓和電流信號(hào)，判斷路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；傳輸路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)至顯示器;將開(kāi)關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈模式控制指令傳輸至主控模塊；
[0013]顯示器:接收工控機(jī)傳來(lái)的路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并對(duì)路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)情況進(jìn)行顯示；
[0014]傳感器模塊:采集外部路燈的工作電壓和電流，將路燈的工作電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)傳輸至主控模塊;采集外部路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào);并將外部路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至主控模塊；
[0015]復(fù)位開(kāi)關(guān):發(fā)送復(fù)位信號(hào)至主控模塊；
[0016]切換開(kāi)關(guān):當(dāng)接通高電平時(shí)，向主控模塊發(fā)送本地控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊的本地控制；當(dāng)接通低電平時(shí)，向主控模塊發(fā)送遠(yuǎn)程控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊的遠(yuǎn)程控制；
[0017]控制電源輸入模塊:發(fā)送220V電源至主控模塊中的繼電器；
[0018]控制電源輸出模塊:當(dāng)主控模塊中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，接收主控模塊中繼電器傳來(lái)的220V電源。
[0019]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述主控模塊包括繼電器、控制芯片、時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)芯片和采集芯片;其中控制芯片與繼電器連接;時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)芯片和采集芯片分別與控制芯片連接。
[0020]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述控制芯片提供硬件平臺(tái)及全雙工串行口接口；時(shí)鐘芯片精確控制路燈的開(kāi)燈時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間；存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)經(jīng)瑋度、設(shè)備號(hào)信息;采集芯片采集傳感器模塊傳來(lái)的路燈的工作電壓和電流信號(hào)。
[0021]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述硬件平臺(tái)包括:8k字節(jié)Flash、256字節(jié)RAM、32位I/O口線(xiàn)、看門(mén)狗定時(shí)器、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、片內(nèi)晶振和時(shí)鐘電路。
[0022]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述主控模塊還包括主控芯片和繼電器；電源模塊輸出2路+5V電源至主控模塊，一路輸出至主控芯片；另一路輸出至繼電器;繼電器接收控制電源輸入模塊傳來(lái)的220V電源；當(dāng)主控模塊中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，繼電器輸出220V電源至控制電源輸出模塊。
[0023]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述按鍵模塊電路包括開(kāi)關(guān)K1、開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)關(guān)K3、轉(zhuǎn)接端子Jl;Kl、K2、K3并聯(lián)后一端接轉(zhuǎn)接端子Jl，另一端接地;轉(zhuǎn)接端子Jl接地。
[0024]在上述的路燈控制系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)Kl、開(kāi)關(guān)Κ2、開(kāi)關(guān)Κ3分別對(duì)應(yīng)按鍵Kl、按鍵Κ2、按鍵Κ3三個(gè)按鍵;所述主控模塊接收按鍵模塊傳來(lái)的頁(yè)面修改信號(hào)，進(jìn)行頁(yè)面修改操作的方法為:按Kl鍵實(shí)現(xiàn)液晶模塊在不同頁(yè)面間循環(huán)切換，即第O頁(yè)面為年月日頁(yè)面，每按一次Kl鍵則進(jìn)入下一個(gè)頁(yè)面，該顯示模塊共11頁(yè)，當(dāng)顯示第10頁(yè)時(shí)再按下Kl鍵則循環(huán)進(jìn)入第O頁(yè)面，如此循環(huán)以完成用戶(hù)在不同頁(yè)面間的切換；按K2鍵實(shí)現(xiàn)當(dāng)前頁(yè)面可修改位之間的循環(huán)切換，并以點(diǎn)亮數(shù)字右下角的小數(shù)點(diǎn)作為該位被選中的提示;在某位被選中的狀態(tài)下，按Κ3鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)該位進(jìn)行“加一”操作;通過(guò)按鍵模塊的Kl、Κ2、Κ3三個(gè)按鍵配合使用實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的顯示和修改。
[0025]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述傳感器模塊包括霍爾傳感器，通過(guò)霍爾傳感器采集外部路燈的工作電壓和電流，并將路燈的工作電壓和電流信號(hào)傳輸至主控模塊。
[0026]在上述的路燈控制系統(tǒng)，所述傳感器模塊將路燈的工作電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V的規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)傳輸至主控模塊。
[0027]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028](I)本實(shí)用新型選用抗干擾能力較強(qiáng)的主控芯片，加強(qiáng)路燈控制系統(tǒng)的抗干擾特性;其次加入外置看門(mén)狗模塊，當(dāng)主控芯片未正常喂狗時(shí)，1.2秒可以發(fā)送一個(gè)脈沖使主控制器重啟；最后加入EEPROM模塊，存儲(chǔ)用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)，使重啟后的主控芯片能夠讀取用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)，無(wú)需用戶(hù)重新輸入，提高效率；
[0029](2)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)時(shí)保證強(qiáng)弱電分離，并使供電電源模塊和繼電器電源隔離設(shè)計(jì)，使得供弱電部分與控制強(qiáng)電部分間無(wú)電氣耦合，增加可靠性;其次使模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，最后回合，并使強(qiáng)電遠(yuǎn)離模擬信號(hào)，增加抗干擾；
[0030](3)本實(shí)用新型保證與工控機(jī)通訊時(shí)嚴(yán)格遵守事先約定的通信協(xié)議;其次，下位機(jī)在接受工控機(jī)指令時(shí)采用查詢(xún)方式，并增加通訊是否成功功能子函數(shù)，當(dāng)通訊失敗時(shí)可自動(dòng)切換到本地控制，提高可靠性。
【附圖說(shuō)明】

[0031 ]圖1為本實(shí)用新型路燈控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖；
[0032]圖2為本實(shí)用新型中的主控模塊部分原理框圖；
[0033]圖3為本實(shí)用新型中的電源模塊原理圖；
[0034]圖4為本實(shí)用新型中的按鍵模塊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0036]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:路燈控制系統(tǒng)集電磁技術(shù)、智能化控制技術(shù)、數(shù)據(jù)控制技術(shù)于一體，采集路燈的相關(guān)數(shù)據(jù)，與工控機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)燈時(shí)間精確控制。該控制器主要由主控模塊、電源模塊、按鍵模塊和顯示模塊組成。通過(guò)各接口、開(kāi)關(guān)和外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及串口通信。
[0037]路燈控制系統(tǒng)按照協(xié)議與工控機(jī)進(jìn)行通訊，識(shí)別工控機(jī)指令，并作出相應(yīng)動(dòng)作，返回給工控機(jī)信息;將用戶(hù)輸入的部分重要信息存儲(chǔ)到EEPROM內(nèi)，在軟件重啟時(shí)能夠自動(dòng)讀取EEPROM內(nèi)；能夠識(shí)別遠(yuǎn)程本地開(kāi)關(guān)間切換，并作出相應(yīng)動(dòng)作;按照一定算法自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前日期的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間;液晶顯示模塊分11頁(yè)顯示日期、時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度等信息;時(shí)間到達(dá)開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，繼電器應(yīng)有相應(yīng)的動(dòng)作;軟件運(yùn)行正常時(shí)看門(mén)狗無(wú)動(dòng)作，軟件運(yùn)行故障時(shí)看門(mén)狗能夠在1.2S內(nèi)作出響應(yīng)，自動(dòng)復(fù)位路燈控制系統(tǒng)。
[0038]如圖1所示為路燈控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖，由圖可知，路燈控制系統(tǒng)包括供電電源模塊1、電源模塊2、主控模塊3、按鍵模塊4、顯示模塊5、工控機(jī)6、顯示器7、傳感器模塊8、復(fù)位開(kāi)關(guān)9和切換開(kāi)關(guān)10;其中，供電電源模塊I與電源模塊2連接;電源模塊2分別與主控模塊3和傳感器模塊8連接;傳感器模塊8與主控模塊3連接;按鍵模塊4與主控模塊3連接;顯示模塊5與主控模塊3連接;主控模塊3依次與工控機(jī)6和顯示器8連接;復(fù)位開(kāi)關(guān)9與主控模塊3連接;切換開(kāi)關(guān)10與主控模塊3連接;控制電源輸入模塊11與主控模塊3連接;控制電源輸出模塊12與主控模塊3連接。
[0039]各模塊的功能如下:
[0040]供電電源模塊1:為電源模塊2提供220V的工作電源；
[0041 ]電源模塊2:接收供電電源模塊I提供的220V工作電源;并為主控模塊3提供2路+5V電源、輸出I路± 12V電源至傳感器模塊8;
[0042]主控模塊3:接收電源模塊2提供的2路+5V電源;接收切換開(kāi)關(guān)10傳來(lái)的本地控制模式信號(hào)或遠(yuǎn)程控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)接收切換開(kāi)關(guān)10對(duì)主控模塊3的本地控制或遠(yuǎn)程控制；接收控制電源輸入模塊11傳來(lái)的220V電源；當(dāng)主控模塊3中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，繼電器輸出220V電源至控制電源輸出模塊12;輸出關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度和設(shè)備號(hào)信息至顯示模塊5;接收復(fù)位開(kāi)關(guān)9傳來(lái)的復(fù)位信號(hào)，執(zhí)行復(fù)位功能;接收按鍵模塊4傳來(lái)的頁(yè)面修改信號(hào)，進(jìn)行頁(yè)面修改操作;接收傳感器模塊8傳來(lái)的規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為路燈工作的電壓和電流信號(hào)，并將路燈工作的電壓和電流信號(hào)傳輸至工控機(jī)6;接收傳感器模塊8傳來(lái)的路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)，并將路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至工控機(jī)6;接收工控機(jī)6傳來(lái)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和開(kāi)關(guān)燈模式的控制指令，并根據(jù)指令執(zhí)行動(dòng)作;將路燈工作的電壓和電流信號(hào)和路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至工控機(jī)6;
[0043]按鍵模塊4:將頁(yè)面修改控制信號(hào)傳輸至主控模塊3，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊3的頁(yè)面修改操作；
[0044]顯示模塊5:接收主控模塊3傳來(lái)的當(dāng)前日期、時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度、全半夜燈模式、半夜燈時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈修正值和終端編號(hào);并進(jìn)行顯示；
[0045]工控機(jī)6:接收主控模塊3傳來(lái)的路燈工作的電壓和電流信號(hào)，判斷路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài);傳輸路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)至顯示器7;將開(kāi)關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈模式控制指令傳輸至主控模塊3；
[0046]顯示器7:接收工控機(jī)6傳來(lái)的路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并對(duì)路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)情況進(jìn)行顯示；
[0047]傳感器模塊8:采集外部路燈的工作電壓和電流，將路燈的工作電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)傳輸至主控模塊3;采集外部路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)；并將外部路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至主控模塊3;傳感器模塊8包括霍爾傳感器，通過(guò)霍爾傳感器采集外部路燈的工作電壓和電流，并將路燈的工作電壓和電流信號(hào)傳輸至主控模塊3。
[0048]傳感器模塊8將路燈的工作電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V的規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)傳輸至主控模塊3。
[0049]復(fù)位開(kāi)關(guān)9:發(fā)送復(fù)位信號(hào)至主控模塊3;
[0050]切換開(kāi)關(guān)10:當(dāng)接通高電平時(shí)，向主控模塊3發(fā)送本地控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊3的本地控制；當(dāng)接通低電平時(shí)，向主控模塊3發(fā)送遠(yuǎn)程控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊3的遠(yuǎn)程控制；
[0051 ]控制電源輸入模塊11:發(fā)送220V電源至主控模塊3中的繼電器；
[0052]控制電源輸出模塊12:當(dāng)主控模塊3中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，接收主控模塊3中繼電器傳來(lái)的220V電源。
[0053]圖2為主控模塊部分原理框圖，由圖可知，主控模塊3包括STC89C516RD+控制芯片、時(shí)鐘芯片DS12C887、存儲(chǔ)芯片和ADC0809采集芯片;其中控制芯片與繼電器連接;時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)芯片和采集芯片分別與控制芯片連接。
[0054]所述控制芯片提供硬件平臺(tái)及全雙工串行口接口；時(shí)鐘芯片精確控制路燈的開(kāi)燈時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間;存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)經(jīng)瑋度、設(shè)備號(hào)信息;采集芯片采集傳感器模塊8傳來(lái)的路燈的工作電壓和電流信號(hào)。
[0055]所述硬件平臺(tái)包括:8k字節(jié)Flash、256字節(jié)RAM、32位I/O 口線(xiàn)、看門(mén)狗定時(shí)器、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、片內(nèi)晶振和時(shí)鐘電路。
[0056]如圖3所示為電源模塊原理圖，由圖可知，
[0057]電源模塊2包括開(kāi)關(guān)電源模塊DFA15-S05S05N和開(kāi)關(guān)電源模塊DFA15-D12W;在接收供電電源模塊I傳來(lái)的220V電源后，開(kāi)關(guān)電源模塊DFA15-S05S05_|i出兩路+5V電源，一路輸出至主控芯片；另一路輸出至繼電器;開(kāi)關(guān)電源模塊DFAl 5-D12W輸出I路± 12V電源;繼電器接收控制電源輸入模塊11傳來(lái)的220V電源；當(dāng)主控模塊3中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，繼電器輸出220V電源至控制電源輸出模塊12。
[0058]如圖4所示為按鍵模塊原理圖，由圖可知，所述按鍵模塊4電路包括開(kāi)關(guān)K1、開(kāi)關(guān)1(2、開(kāi)關(guān)1(3、轉(zhuǎn)接端子11;1(1、1(2、1(3并聯(lián)后一端接轉(zhuǎn)接端子11，另一端接地;轉(zhuǎn)接端子11接地。
[0059]開(kāi)關(guān)K1、開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)關(guān)K3分別對(duì)應(yīng)按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3三個(gè)按鍵;所述主控模塊3接收按鍵模塊4傳來(lái)的頁(yè)面修改信號(hào)，進(jìn)行頁(yè)面修改操作的方法為:按Kl鍵實(shí)現(xiàn)液晶模塊在不同頁(yè)面間循環(huán)切換，即第O頁(yè)面為年月日頁(yè)面，每按一次Kl鍵則進(jìn)入下一個(gè)頁(yè)面，該顯示模塊共11頁(yè)，當(dāng)顯示第10頁(yè)時(shí)再按下Kl鍵則循環(huán)進(jìn)入第O頁(yè)面，如此循環(huán)以完成用戶(hù)在不同頁(yè)面間的切換;按K2鍵實(shí)現(xiàn)當(dāng)前頁(yè)面可修改位之間的循環(huán)切換，并以點(diǎn)亮數(shù)字右下角的小數(shù)點(diǎn)作為該位被選中的提示;在某位被選中的狀態(tài)下，按K3鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)該位進(jìn)行“加一”操作;通過(guò)按鍵模塊4的Kl、K2、K3三個(gè)按鍵配合使用實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的顯示和修改。
[0060]路燈控制系統(tǒng)接收來(lái)自工控機(jī)6的命令來(lái)控制路燈開(kāi)關(guān)，而且還要采集傳感器模塊8電流電壓信號(hào)來(lái)判斷路燈的工作是否正常，并將故障信息傳給工控機(jī)6，顯示器7顯示故障地點(diǎn)，提供維修人員作相應(yīng)處理。當(dāng)通訊障礙時(shí)，主控模塊3可以獨(dú)立工作控制220V輸入11和220V輸出12，提供給路燈。通過(guò)遠(yuǎn)程本地切換開(kāi)關(guān)10選擇遠(yuǎn)程通訊方式還是獨(dú)立工作方式，顯示模塊5都能分頁(yè)顯示年月日、時(shí)分秒、開(kāi)燈時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間、半夜燈時(shí)間、全夜燈半夜燈模式、開(kāi)燈提前或者延遲時(shí)間、關(guān)燈推遲或者延遲時(shí)間、經(jīng)度、瑋度，并能通過(guò)按鍵模塊4對(duì)時(shí)間、日期、方式、開(kāi)關(guān)燈提前或者延遲時(shí)間進(jìn)行修改。同時(shí)可以通過(guò)手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)9進(jìn)行復(fù)位。
[0061]主控模塊3程序?qū)⒆詣?dòng)運(yùn)行，首先進(jìn)入主程序?qū)χ骺匦酒M(jìn)行初始化設(shè)置，并啟動(dòng)日歷時(shí)鐘芯片，初始化液晶顯示模塊5并顯示當(dāng)前年月日，并根據(jù)當(dāng)前年月日計(jì)算日出日落時(shí)間以求得開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，掃描按鍵模塊4，若有動(dòng)作則作相應(yīng)的處理并在液晶顯示模塊5相應(yīng)的頁(yè)顯示。接著讀時(shí)鐘日歷芯片，判斷是否是新的一天，是則重新計(jì)算日出日落時(shí)間也即開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，判斷是否到開(kāi)燈時(shí)間，如果沒(méi)到開(kāi)關(guān)燈時(shí)間則繼續(xù)讀日歷時(shí)鐘芯片，判斷是否開(kāi)關(guān)燈，直到到開(kāi)關(guān)燈時(shí)間則讓繼電器吸合開(kāi)燈，AD采樣電壓電流傳感器8并作相應(yīng)處理，接著進(jìn)行按鍵模塊4掃描并處理，讀取時(shí)鐘日歷芯片，判斷是否到關(guān)燈時(shí)間，沒(méi)到則循環(huán)AD采樣，按鍵模塊4掃描，讀取日歷時(shí)鐘芯片，直到到了關(guān)燈時(shí)間，則斷開(kāi)繼電器關(guān)燈。程序跳回到讀取日歷時(shí)鐘芯片判斷是否到開(kāi)燈，如此循環(huán)。其間如果有來(lái)自工控機(jī)3來(lái)的命令，則進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，對(duì)工控機(jī)3的命令作相應(yīng)的處理和應(yīng)答。
[0062]本實(shí)用新型能經(jīng)過(guò)單機(jī)調(diào)試及測(cè)試、與系統(tǒng)對(duì)接調(diào)試及測(cè)試，通過(guò)了產(chǎn)品的驗(yàn)證和確認(rèn)，且通過(guò)了用戶(hù)的試用。結(jié)果證明該控制器設(shè)計(jì)正確合理，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，工作正常穩(wěn)定可靠，滿(mǎn)足使用要求。
[0063]主控模塊選用STC89C516RD+芯片；程序下載使用串口，簡(jiǎn)單方便;STC單片機(jī)抗干擾能力強(qiáng)，自帶看門(mén)狗電路，可以省去外部看門(mén)狗電路;軟件計(jì)算好定時(shí)喂狗時(shí)間，若程序跑飛，沒(méi)有正常喂狗，則系統(tǒng)自動(dòng)重啟。時(shí)鐘芯片選用DS12C887芯片，外部掉電內(nèi)部信息能夠保持10年之久。精確控制時(shí)間并在液晶屏上顯示。儲(chǔ)存部分信息選用24C01芯片，主要存貯經(jīng)瑋度、設(shè)備號(hào)等信息，當(dāng)重啟設(shè)備或者出現(xiàn)亂碼時(shí)，可以重新設(shè)置部分信息。ADC0809芯片完成外部共6路傳感器送來(lái)的電壓電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的結(jié)果送工控機(jī)。當(dāng)22引腳的ALE出現(xiàn)高電平時(shí)，A B C三路地址被鎖存，選通一路信號(hào)；此時(shí)若6引腳出現(xiàn)一個(gè)脈沖，則該選通信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束7引腳EOC置0，可采用查詢(xún)或者中斷方式檢測(cè)轉(zhuǎn)換過(guò)程。轉(zhuǎn)換時(shí)間由CLK引腳控制，控制板中從單片機(jī)ALE引腳引出接雙D觸發(fā)器4分頻后，大致為500K HZ，在此頻率下，完成一次轉(zhuǎn)換時(shí)間大概為128us.0和Pl.1引腳用來(lái)控制路燈開(kāi)關(guān);P2.3 口用來(lái)控制遠(yuǎn)程控制模式和本地控制模式間切換，默認(rèn)為遠(yuǎn)程模式，當(dāng)遠(yuǎn)程模式通信失敗時(shí)，自動(dòng)切換到本地工作模式。
[0064]電源模塊選用帶隔離的開(kāi)關(guān)電源模塊及濾波電路，提供路燈控制系統(tǒng)需要的2路5V和I路 ±12V。
[0065]顯示模塊的液晶屏顯示當(dāng)前時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈時(shí)間、半夜燈時(shí)間、模式控制、開(kāi)關(guān)燈修正值、經(jīng)瑋度、終端編號(hào)等信息，通過(guò)面板上三個(gè)按鍵進(jìn)行切換修改。按下Kl鍵可以讓液晶模塊在不同頁(yè)面間循環(huán)切換，即第O頁(yè)面為年月日頁(yè)面，每按一次Kl鍵則進(jìn)入下一個(gè)頁(yè)面，該顯示模塊共11頁(yè)，當(dāng)顯示第10頁(yè)時(shí)再按下Kl鍵則循環(huán)進(jìn)入第O頁(yè)面，如此循環(huán)以完成用戶(hù)在不同頁(yè)面間的切換。K2可以完成當(dāng)前頁(yè)面可修改位之間的循環(huán)切換，并以點(diǎn)亮數(shù)字右下角的小數(shù)點(diǎn)來(lái)作為該位被選中的提示。在某位被選中的狀態(tài)下，按K3鍵可以對(duì)該位進(jìn)行“加一”操作。K1、K2、K3如此配合使用就可以完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的顯示和修改。
[0066]本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:包括供電電源模塊(I)、電源模塊(2)、主控模塊(3)、按鍵模塊(4)、顯示模塊(5)、工控機(jī)(6)、顯示器(7)、傳感器模塊(8)、復(fù)位開(kāi)關(guān)(9)和切換開(kāi)關(guān)(1);其中，供電電源模塊(I)與電源模塊(2)連接;電源模塊(2)分別與主控模塊(3)和傳感器模塊(8)連接;傳感器模塊(8)與主控模塊(3)連接;按鍵模塊(4)與主控模塊(3)連接;顯示模塊(5)與主控模塊(3)連接;主控模塊(3)依次與工控機(jī)(6)和顯示器(8)連接;復(fù)位開(kāi)關(guān)(9)與主控模塊(3)連接;切換開(kāi)關(guān)(10)與主控模塊(3)連接;控制電源輸入模塊(11)與主控模塊(3)連接;控制電源輸出模塊(12)與主控模塊(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:各模塊的功能如下: 供電電源模塊(I):為電源模塊(2)提供220V的工作電源； 電源模塊(2):接收供電電源模塊(I)提供的220V工作電源;并為主控模塊(3)提供2路+5V電源、輸出I路± 12V電源至傳感器模塊(8); 主控模塊(3):接收電源模塊(2)提供的2路+5 V電源;接收切換開(kāi)關(guān)(I O)傳來(lái)的本地控制模式信號(hào)或遠(yuǎn)程控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)接收切換開(kāi)關(guān)(10)對(duì)主控模塊(3)的本地控制或遠(yuǎn)程控制;接收控制電源輸入模塊(11)傳來(lái)的220V電源；當(dāng)主控模塊(3)中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，繼電器輸出220V電源至控制電源輸出模塊(I2);輸出關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度和設(shè)備號(hào)信息至顯示模塊(5);接收復(fù)位開(kāi)關(guān)(9)傳來(lái)的復(fù)位信號(hào)，執(zhí)行復(fù)位功能;接收按鍵模塊(4)傳來(lái)的頁(yè)面修改信號(hào)，進(jìn)行頁(yè)面修改操作;接收傳感器模塊(8)傳來(lái)的規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為路燈工作的電壓和電流信號(hào)，并將路燈工作的電壓和電流信號(hào)傳輸至工控機(jī)(6);接收傳感器模塊(8)傳來(lái)的路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)，并將路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至工控機(jī)(6);接收工控機(jī)(6)傳來(lái)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和開(kāi)關(guān)燈模式的控制指令，并根據(jù)指令執(zhí)行動(dòng)作;將路燈工作的電壓和電流信號(hào)和路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至工控機(jī)(6); 按鍵模塊(4):將頁(yè)面修改控制信號(hào)傳輸至主控模塊(3)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊(3)的頁(yè)面修改操作； 顯示模塊(5):接收主控模塊(3)傳來(lái)的當(dāng)前日期、時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)燈時(shí)間、經(jīng)瑋度、全半夜燈模式、半夜燈時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈修正值和終端編號(hào);并進(jìn)行顯示； 工控機(jī)(6):接收主控模塊(3)傳來(lái)的路燈工作的電壓和電流信號(hào)，判斷路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài);傳輸路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)至顯示器(7);將開(kāi)關(guān)燈時(shí)間、開(kāi)關(guān)燈模式控制指令傳輸至主控模塊(3)； 顯示器(7):接收工控機(jī)(6)傳來(lái)的路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并對(duì)路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)情況進(jìn)行顯示； 傳感器模塊(8):采集外部路燈的工作電壓和電流，將路燈的工作電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)傳輸至主控模塊(3);采集外部路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)；并將外部路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)傳輸至主控模塊(3); 復(fù)位開(kāi)關(guān)(9):發(fā)送復(fù)位信號(hào)至主控模塊(3); 切換開(kāi)關(guān)(10):當(dāng)接通高電平時(shí)，向主控模塊(3)發(fā)送本地控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊(3)的本地控制；當(dāng)接通低電平時(shí)，向主控模塊(3)發(fā)送遠(yuǎn)程控制模式信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊(3)的遠(yuǎn)程控制； 控制電源輸入模塊(11):發(fā)送220V電源至主控模塊(3)中的繼電器； 控制電源輸出模塊(12):當(dāng)主控模塊(3)中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，接收主控模塊(3)中繼電器傳來(lái)的220V電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊(3)包括繼電器、控制芯片、時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)芯片和采集芯片;其中控制芯片與繼電器連接;時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)芯片和采集芯片分別與控制芯片連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制芯片提供硬件平臺(tái)及全雙工串行口接口 ；時(shí)鐘芯片精確控制路燈的開(kāi)燈時(shí)間、關(guān)燈時(shí)間;存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)經(jīng)瑋度、設(shè)備號(hào)信息;采集芯片采集傳感器模塊(8)傳來(lái)的路燈的工作電壓和電流信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述硬件平臺(tái)包括:8k字節(jié)Flash、256字節(jié)RAM、32位I/O 口線(xiàn)、看門(mén)狗定時(shí)器、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、片內(nèi)晶振和時(shí)鐘電路。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊(3)還包括主控芯片和繼電器；電源模塊(2)輸出2路+5V電源至主控模塊(3)，一路輸出至主控芯片；另一路輸出至繼電器;繼電器接收控制電源輸入模塊(11)傳來(lái)的220V電源；當(dāng)主控模塊(3)中的繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，繼電器輸出220V電源至控制電源輸出模塊(12)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述按鍵模塊(4)電路包括開(kāi)關(guān)Kl、開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)關(guān)K3、轉(zhuǎn)接端子Jl ;K1、K2、K3并聯(lián)后一端接轉(zhuǎn)接端子Jl，另一端接地;轉(zhuǎn)接端子Jl接地。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:開(kāi)關(guān)Κ1、開(kāi)關(guān)Κ2、開(kāi)關(guān)Κ3分別對(duì)應(yīng)按鍵K1、按鍵Κ2、按鍵Κ3三個(gè)按鍵;所述主控模塊(3)接收按鍵模塊(4)傳來(lái)的頁(yè)面修改信號(hào)，進(jìn)行頁(yè)面修改操作的方法為:按Kl鍵實(shí)現(xiàn)液晶模塊在不同頁(yè)面間循環(huán)切換，即第O頁(yè)面為年月日頁(yè)面，每按一次Kl鍵則進(jìn)入下一個(gè)頁(yè)面，該顯示模塊共11頁(yè)，當(dāng)顯示第10頁(yè)時(shí)再按下Kl鍵則循環(huán)進(jìn)入第O頁(yè)面，如此循環(huán)以完成用戶(hù)在不同頁(yè)面間的切換;按Κ2鍵實(shí)現(xiàn)當(dāng)前頁(yè)面可修改位之間的循環(huán)切換，并以點(diǎn)亮數(shù)字右下角的小數(shù)點(diǎn)作為該位被選中的提示;在某位被選中的狀態(tài)下，按Κ3鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)該位進(jìn)行“加一”操作;通過(guò)按鍵模塊(4)的Kl、Κ2、Κ3三個(gè)按鍵配合使用實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的顯示和修改。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器模塊(8)包括霍爾傳感器，通過(guò)霍爾傳感器采集外部路燈的工作電壓和電流，并將路燈的工作電壓和電流信號(hào)傳輸至主控模塊(3)。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器模塊(8)將路燈的工作電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V的規(guī)定電壓信號(hào)，并將規(guī)定電壓信號(hào)傳輸至主控模塊(3)。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK205726598SQ201620365806
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張宇星, 張燁君, 李飛, 杭祖權(quán)
【申請(qǐng)人】北京航天光華電子技術(shù)有限公司