一种基于单相HPLC模块的智能路灯控制电路的制作方法

专利2022-11-15  79


本实用新型属于路灯控制技术领域,具体地说,尤其涉及一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路。



背景技术:

传统的城乡路灯通常采用简单的光控电路实现白天熄灯、夜间亮灯的控制,有些还采用自动定时开关路灯,这些传统的控制方法已逐渐被淘汰,目前,路灯控制方案主要有时控法和光控法两种:时控法的主要缺点是不考虑天气对光照度的影响,每天在固定的时间开/关灯;从而造成阴雨天光照度严重不足但没有开灯,或者晴朗天气虽然到了固定开灯时间但光照度仍然充足,白白浪费电力,另外晚上的时段很长,不同时段比如傍晚、深夜,人们所需要的明亮程度是不同的。但是大多数路灯在整个晚上都保持着100%的亮度,造成了极大的浪费资源;关灯时间的固定不变,同样出现类似的不合理现象。此外,随着季节的变化,定时器需要人工频繁地调整。光控法的主要缺点是在光线不足的白天,或者夜晚有强光照射时都有可能发生误动作。

因此,需要一种能够根据当天的实际光照度进行灯光亮度智能调节的解决方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足,提供了一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,能够根据实际的光线自动启闭led灯具。

为了实现上述技术目的,本实用新型一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路采用的技术方案为:

一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,包括单片机,所述单片机连接有存储模块和电源转换模块,所述存储模块用于存储电源、电流和光敏信号信息;所述电源转换模块用于将交流电转换为直流电,为整个电路供电;所述单片机还通过单相hplc模块连接有led灯具和光线监测电路,所述光线监测电路用于实时监测周围环境的光线,并发送信号给单片机,使得单片机随着接收到的光线值控制led灯具的启闭。

进一步地,所述电源转换模块与单相hplc模块之间连接有降压模块,用于将电源转换模块的电压转换为所述单相hplc模块所用的工作电压。

进一步地,所述光线监测电路包括光敏传感器j4,所述光敏传感器j4的引脚1接地,所述光敏传感器j2的引脚2为控制端,所述控制端与接地端之间连接有电容c7。

进一步地,所述存储模块包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第八电容c8和存储集成芯片u1,第四电阻r4的一端接电源vcc,另一端接存储集成芯片u1的引脚6,第五电阻r5的一端接电源vcc,另一端接存储集成芯片u1的引脚5,第八电容c8的一端接电源vcc,另一端接地,第六电阻r6的一端接地,另一端连接存储集成芯片u1的引脚7,存储集成芯片u1的1、2、3和4脚连接第八电容c8接地的一端,引脚8连接电源vcc,5脚和6脚分别通过e2_scl和e2_sda信号连接到单片机。在本实施例中,存储集成芯片u1优选地采用了型号为mx25l3233f的存储芯片。

进一步地,所述单片机为at89c51型单片机、stc90c52ad单片机、stc89c51型单片机或msp430f5529主控芯片。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型通过光线监测电路通过光线监测电路实时监测外部环境中的光线值,单片机判断其低于阈值,将通过单相hplc模块发送控制信号给led灯具,控制led灯具开启,减少能源的浪费;而单相hplc模块具有频带宽、速率快的优点,可靠性强,成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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他的附图。

图1是本实用新型的结构原理框图;

图2是图1中电源转换模块的电路示意图;

图3是图1中降压模块的电路示意图;

图4是图1中光线监测电路的电路示意图;

图5是图1中存储模块的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1-3所示,一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,包括单片机,所述单片机连接有存储模块和电源转换模块,所述存储模块用于存储电源、电流和光敏信号信息;所述电源转换模块用于将交流电转换为直流电,为整个电路供电;所述单片机还通过单相hplc模块连接有led灯具和光线监测电路,所述光线监测电路用于实时监测周围环境的光线,并发送信号给单片机,使得单片机随着接收到的光线值控制led灯具的启闭。

如图2所示的电源转换模块,采用分级设计,首先将交流电通过整流、滤波、稳压后,形成两路独立的直流电源15v、12v,为整个系统供电。市电va、vb、vc分别通过压敏电阻myg20d821k和电容hje222m的保护后,然后经过半波整流方式进行整流成v+、v-。v+、v-利用电感滤波电路l1,减小输出电压的纹波,得到较平缓的直流电源,再输入航特dc/dc电源转换模块d1的1,2引脚后转换为15v和12v电压。15v电源接一个1ok下拉电阻和led指示灯,当15v电源正常时,指示灯亮,反之,则不亮。c4、c103是15v电源滤波电路,v23是瞬变抑制管,起保护作用。

进一步地,如图3所示,因单相hplc模块的工作电压为5v,故需要将15v转换为5v。所述电源转换模块与单相hplc模块之间连接有降压模块,用于将电源转换模块的电压转换为所述单相hplc模块所用的工作电压。

降压模块的15v-5v转换芯片采用ti公司的tps54331,tps54331内部封装采用了高端mosfet及栅极驱动器电路,其漏源电阻能在输出高电流的情况下保持低结温,加强芯片使用寿命,还将开关频率设置为570khz,使tps54331转换效率高。补偿组件位于集成电路(ic)外部,而外部除法器能实现可调节的输出电压。该芯片提供输入电压的范围3.5v-28v,输出电流3a。此外,tps54331还提供可调节的慢启动和欠电压锁定输入。tps54331的en引脚为使能信号,高电平有效,通过r197、r212分压电路将其置为高电平。当tps54331的输入电压为15v时,其引脚ph为输出电压vout,然后通过肖特基二极管b340a稳压、电解电容c131、陶瓷电容c211和贴片电容c129滤波后,再通过由c128、l20、c111构成的兀型滤波器滤除谐波和瞬变抑制器v73保护作用后,输出电压为5v。设输出电压为vout、反馈电压为vsense、电阻,其表达式如下所示:

式中vsense取值为o.8v,取值为12k,取值为2.2k,最后输出电压vout为5v,满足单相hplc模块电源的要求。

进一步地,如图4所示,所述光线监测电路包括光敏传感器j4,所述光敏传感器j4的引脚1接地,所述光敏传感器j2的引脚2为控制端,所述控制端与接地端之间连接有电容c7。

进一步地,如图5所示,所述存储模块包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第八电容c8和存储集成芯片u1,第四电阻r4的一端接电源vcc,另一端接存储集成芯片u1的引脚6,第五电阻r5的一端接电源vcc,另一端接存储集成芯片u1的引脚5,第八电容c8的一端接电源vcc,另一端接地,第六电阻r6的一端接地,另一端连接存储集成芯片u1的引脚7,存储集成芯片u1的1、2、3和4脚连接第八电容c8接地的一端,引脚8连接电源vcc,5脚和6脚分别通过e2_scl和e2_sda信号连接到单片机。

在本实施例中,存储集成芯片u1优选地采用了型号为mx25l3233f的存储芯片。

进一步地,所述单片机为at89c51型单片机、stc90c52ad单片机、stc89c51型单片机或msp430f5529主控芯片。

本实用新型工作时,存储电路中预先设置好led灯具开启的光线值阈值,光线监测电路通过光敏传感器将外部环境中的光照信号发送到单片机,同时与存储电路中的光线值阈值进行比较,当低于其阈值时,单片机通过单相hplc模块控制led灯具开启,减少能源的浪费;而单相hplc模块实现通信功能,具有频带宽、速率快的优点,可靠性强,成本低。

综上,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用来限定本实用新型实施的范围,凡依本实用新型权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本实用新型的权利要求范围内。


技术特征:

1.一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,包括单片机,其特征在于:所述单片机连接有存储模块和电源转换模块,所述存储模块用于存储电源、电流和光敏信号信息;所述电源转换模块用于将交流电转换为直流电,为整个电路供电;所述单片机还通过单相hplc模块连接有led灯具和光线监测电路,所述光线监测电路用于实时监测周围环境的光线,并发送信号给单片机,使得单片机随着接收到的光线值控制led灯具的启闭。

2.根据权利要求1所述的一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,其特征在于:所述电源转换模块与单相hplc模块之间连接有降压模块,用于将电源转换模块的电压转换为所述单相hplc模块所用的工作电压。

3.根据权利要求2所述的一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,其特征在于:所述光线监测电路包括光敏传感器j4,所述光敏传感器j4的引脚1接地,所述光敏传感器j2的引脚2为控制端,所述控制端与接地端之间连接有电容c7。

4.根据权利要求3所述的一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,其特征在于:所述存储模块包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第八电容c8和存储集成芯片u1,第四电阻r4的一端接电源vcc,另一端接存储集成芯片u1的引脚6,第五电阻r5的一端接电源vcc,另一端接存储集成芯片u1的引脚5,第八电容c8的一端接电源vcc,另一端接地,第六电阻r6的一端接地,另一端连接存储集成芯片u1的引脚7,存储集成芯片u1的1、2、3和4脚连接第八电容c8接地的一端,引脚8连接电源vcc,5脚和6脚分别通过e2_scl和e2_sda信号连接到单片机。

5.根据权利要求1所述的一种基于单相hplc模块的智能路灯控制电路,其特征在于:所述单片机为at89c51型单片机、stc90c52ad单片机、stc89c51型单片机或msp430f5529主控芯片。

技术总结
本实用新型公开了一种基于单相HPLC模块的智能路灯控制电路,属于路灯控制技术领域,包括单片机,单片机连接有存储模块和电源转换模块,存储模块用于存储电源、电流和光敏信号信息;电源转换模块用于将交流电转换为直流电,为整个电路供电;单片机还通过单相HPLC模块连接有LED灯具和光线监测电路,光线监测电路用于实时监测周围环境的光线,并发送信号给单片机,使得单片机随着接收到的光线值控制LED灯具的启闭。本实用新型通过光线监测电路通过光线监测电路实时监测外部环境中的光线值,单片机判断其低于阈值,将通过单相HPLC模块发送控制信号给LED灯具,控制LED灯具开启,减少能源的浪费;而单相HPLC模块具有频带宽、速率快的优点,可靠性强,成本低。

技术研发人员:李成强;董子利;向昌东
受保护的技术使用者:浙江炬芯微电子有限公司
技术研发日:2020.09.02
技术公布日:2021.04.06

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