專利名稱：一種自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及路燈智能控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
路燈是市政建設(shè)的重要組成部分，市政部門會(huì)定期或不定期的維修路燈；但由于燈泡的制作材料不同，工作環(huán)境不同，其使用壽命長(zhǎng)短不一，難免因維護(hù)不及時(shí)，給路人出行造成一定的困難；同時(shí)為了維修路燈，需要投入大量的人力和物力，而絕大多數(shù)維修都是更換壞掉的燈泡。現(xiàn)有技術(shù)圍繞路燈的研究，一個(gè)方向是開(kāi)發(fā)低能耗路燈，例如LED燈；另一些方向是研究路燈集中控制系統(tǒng)，還有一些方向是如何方便快捷的更換路燈；這些研究方向均在一定程度上減少了路燈維護(hù)成本，但如何在路燈燈具固化的前提下，降低路燈燈具跟換的頻率，延長(zhǎng)跟換周期，是我們面臨的一個(gè)重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠延長(zhǎng)燈泡的更換周期，降低維修頻率的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)及控制方法。本發(fā)明創(chuàng)造為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用以下技術(shù)方案:
該新型路燈是在燈罩中裝置多組燈泡，配合自動(dòng)控制系統(tǒng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到一組燈泡不能正常工作時(shí)，則將另一組正常燈泡轉(zhuǎn)位至工作位，從而避免燈泡一損壞就需更換的弊端。具體的，通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明創(chuàng)造的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，包括實(shí)施路燈換位的機(jī)械執(zhí)行模塊及檢測(cè)、控制路燈是否換位及如何換位的電控模塊；
所述機(jī)械執(zhí)行模塊包括連接若干個(gè)燈泡的燈座、將動(dòng)力傳遞至燈座的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及提供動(dòng)力的動(dòng)力源；
所述電控模塊包括用于檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作的感光元件、用于讀取感光元件信號(hào)并根據(jù)不同信號(hào)是否發(fā)出動(dòng)作指令的控制器，所述動(dòng)力源根據(jù)控制器指令動(dòng)作，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位。進(jìn)一步的，所述動(dòng)力源設(shè)置為步進(jìn)電機(jī)。進(jìn)一步的，所述控制器讀取信號(hào)為電流信號(hào)。進(jìn)一步的，所述動(dòng)力源執(zhí)行為一定運(yùn)動(dòng)方向及一定運(yùn)動(dòng)角度的動(dòng)作。進(jìn)一步的，所述若干個(gè)燈泡的零線相連，與電源零線連接。進(jìn)一步的， 所述每個(gè)燈泡的底座上安裝火線接觸電極，當(dāng)燈泡位于工作位點(diǎn)時(shí)，該火線接觸電極與電源火線固定電極自動(dòng)接觸使電路接通。自動(dòng)換位路燈的控制方法，基于上述控制系統(tǒng)，包括以下步驟:
a、感光元件檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作的步驟；
b、控制器讀取感光元件信號(hào)并根據(jù)不同信號(hào)發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令的步驟；
C、動(dòng)力源根據(jù)控制器指令動(dòng)作，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位或保持靜止?fàn)顟B(tài)的步驟。進(jìn)一步的，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位時(shí)，所述燈泡的火線接觸電極與電源火線固定電極自動(dòng)接觸使電路接通。進(jìn)一步的，所述控制器讀取的感光元件隨燈泡亮度大小變化的電流信號(hào)。進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)位動(dòng)作時(shí)，所述動(dòng)力源執(zhí)行為一定運(yùn)動(dòng)方向及一定運(yùn)動(dòng)角度的動(dòng)作。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明創(chuàng)造具有如下有益效果:
1、本發(fā)明創(chuàng)造通過(guò)在燈罩內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的燈座，并布置多個(gè)燈泡，代替目前常用的單一燈泡的路燈。通過(guò)備用燈泡及時(shí)替補(bǔ)故障燈泡正常工作，可解決單一燈泡使用周期短，更換頻繁，維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題。2、由感光兀件一控制器一接收控制器指令的動(dòng)力源一感光兀件構(gòu)成的自動(dòng)控制系統(tǒng)循環(huán)控制，達(dá)到了無(wú)需人工操作，傳動(dòng)與傳感功能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。3、在每個(gè)燈泡的底座上安裝火線接觸電極,通過(guò)位于工作點(diǎn)位的燈泡的火線接觸電極與電源火線固定電極自動(dòng)接觸使電路接通，實(shí)現(xiàn)了燈座上燈泡的電路接通問(wèn)題。4、將燈泡的零線相連，與電源零線連接，通過(guò)設(shè)置在燈罩內(nèi)的軸承內(nèi)圈引出零線，很好的解決了電源線纏繞的問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明創(chuàng)造自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例機(jī)械執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明創(chuàng)造自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例電控模塊的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明創(chuàng)造自動(dòng)換位路燈控制方法的流程具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)施例的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，包括實(shí)施路燈換位的機(jī)械執(zhí)行模塊及檢測(cè)、控制路燈是否換位及如何換位的電控模塊。其中，機(jī)械執(zhí)行模塊順著動(dòng)力傳動(dòng)方向，依次由步進(jìn)電機(jī)5、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、燈座2及設(shè)置在燈座上的若干個(gè)燈泡I構(gòu)成；為更好的控制燈座2轉(zhuǎn)位精度，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的主動(dòng)輪4和從動(dòng)輪3設(shè)置為等徑齒輪；燈泡I在燈座2圓周上等間距設(shè)置。燈泡I的零線相連，與電源零線連接。每個(gè)燈泡的底座上安裝火線接觸電極7。電控模塊包括檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作的光敏電阻感光元件，讀取光敏電阻電流信號(hào)的AT89S-51單片機(jī)。該自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)工作時(shí)，將其置于燈罩內(nèi)，具體是機(jī)械執(zhí)行模塊的從動(dòng)輪3通過(guò)軸承6與燈罩底座連接，軸承外圈固定，軸承內(nèi)圈連接引出的燈泡零線8。電控模塊的光敏電阻置于工作位燈泡下方，單片機(jī)的IO端口通過(guò)信號(hào)線連接光敏電阻及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。結(jié)合圖3，當(dāng)燈泡故障，光敏電阻感受到的光由強(qiáng)變?nèi)醯男盘?hào)后，電阻阻值增大，電路中電流減小；單片機(jī)接收到這一變化信號(hào)并作出處理，然后對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出旋轉(zhuǎn)的指令。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到單片機(jī)脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，控制換相順序。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移量及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以通過(guò)單片機(jī)輸入的程序設(shè)定。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)齒輪帶動(dòng)燈座以及燈泡旋轉(zhuǎn)，備用的燈泡旋轉(zhuǎn)到工作位點(diǎn)的同時(shí)火線接觸電極7與設(shè)置在燈罩內(nèi)電源火線接觸電極接觸，燈泡就正常發(fā)光，步進(jìn)電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。自動(dòng)控制部分的程序設(shè)計(jì)為:
#include <reg51.h>//51芯片管腳定義頭文件
#include <intrins.h> // 內(nèi)部包含延時(shí)函數(shù) _nop_();
#define uchar unsigned char#define uint unsigned int
uchar code FFff [8] = {0x01, 0x03, 0x02, 0x06, 0x04, OxOc, 0x08, 0x09} ; // 四相八拍正轉(zhuǎn)編碼
sbit res=P2'2;void delay(uint t) {
uint k;while(t—)
{
for (k=0; k〈125; k++)
{ I
}
}
void motor_ffw ()
{
uchar i;uint j;
for (j=0; j<172; j++)// 轉(zhuǎn) l*n 圈
{
if (res==0)
{break;}//退出此循環(huán)程序
for (i=0; i<8; i++)//一個(gè)周期轉(zhuǎn) 45 度
{
Pl = FFff[i] ;//取數(shù)據(jù)
delay (2) ;//調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速
}
}}
void main ()
{
uchar i;while(I)
{
if (res==l)
{
for (i=0;i〈3;i++)
{
motor_ffw ();
delay (1000) ; // 電機(jī)正轉(zhuǎn) if (res==0)
{
break;
} //退出此循環(huán)程序。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，其特征是:包括實(shí)施路燈換位的機(jī)械執(zhí)行模塊及檢測(cè)、控制路燈是否換位及如何換位的電控模塊； 所述機(jī)械執(zhí)行模塊包括連接若干個(gè)燈泡的燈座、將動(dòng)力傳遞至燈座的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及提供動(dòng)力的動(dòng)力源； 所述電控模塊包括用于檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作的感光元件、用于讀取感光元件信號(hào)并根據(jù)不同信號(hào)是否發(fā)出動(dòng)作指令的控制器，所述動(dòng)力源根據(jù)控制器指令動(dòng)作，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，其特征是:所述動(dòng)力源設(shè)置為步進(jìn)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，其特征是:所述控制器讀取信號(hào)為電流信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，其特征是:所述動(dòng)力源執(zhí)行為一定運(yùn)動(dòng)方向及一定運(yùn)動(dòng)角度的動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，其特征是:所述若干個(gè)燈泡的零線相連，與電源零線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，其特征是:所述每個(gè)燈泡的底座上安裝火線接觸電極，當(dāng)燈泡位于工作位點(diǎn)時(shí)，該火線接觸電極與電源火線固定電極自動(dòng)接觸使電路接通。
7.一種自動(dòng)換位路燈的控制方法，基于權(quán)利要求1-6的控制系統(tǒng)，其特征是:包括以下步驟: a、感光元件檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作的步驟； b、控制器讀取感光元件信號(hào)并根據(jù)不同信號(hào)發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令的步驟； C、動(dòng)力源根據(jù)控制器指令動(dòng)作，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位或保持靜止?fàn)顟B(tài)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)換位路燈的控制方法，其特征是:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位時(shí)，所述燈泡的火線接觸電極與電源火線固定電極自動(dòng)接觸使電路接通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)換位路燈的控制方法，其特征是:所述控制器讀取的感光元件隨燈泡亮度大小變化的電流信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)換位路燈的控制方法，其特征是:轉(zhuǎn)位動(dòng)作時(shí)，所述動(dòng)力源執(zhí)行為一定運(yùn)動(dòng)方向及一定運(yùn)動(dòng)角度的動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)換位路燈控制系統(tǒng)，包括機(jī)械執(zhí)行模塊及電控模塊；機(jī)械執(zhí)行模塊包括連接若干個(gè)燈泡的燈座、將動(dòng)力傳遞至燈座的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力源；電控模塊包括檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作的感光元件、讀取感光元件信號(hào)并根據(jù)不同信號(hào)是否發(fā)出動(dòng)作指令的控制器，動(dòng)力源根據(jù)控制器指令動(dòng)作，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位。本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于上述系統(tǒng)的控制方法，首先感光元件檢測(cè)工作位燈泡是否正常工作；控制器讀取感光元件信號(hào)并根據(jù)不同信號(hào)發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令；動(dòng)力源根據(jù)控制器指令動(dòng)作，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)燈座上備用位燈泡轉(zhuǎn)位至工作位或保持靜止?fàn)顟B(tài)。本發(fā)明能夠延長(zhǎng)燈泡的更換周期，降低維修頻率。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103152908SQ20131001564
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者羅璋, 李繼寬, 史虹, 萬(wàn)全紅, 丁亞男, 魯文軍 申請(qǐng)人:李繼寬