一種模擬路燈控制系統設計

摘要：提出了一種模擬路燈控制系統，主要由道路模型、移動物體、LED照明燈支架及單元控制器、支路控制器等模塊組成。整個模擬路燈控制系統電路主要由支路控制器和單元控制器組成。支路控制器可通過控制每個路燈下面的單元控制器來對路燈進行實時監測和控制。從而使整個系統便于以后改建和升級。
關鍵詞：模擬路燈控制；單片機；紅外傳感；光敏電阻

0 引言
隨著路燈照明工程的開展，路燈數量在迅猛增長。近幾年，路燈安裝工程項目很多都是在城郊、城鄉結合部，離現行路燈監控系統中繼站的距離較遠，現行路燈無線模擬控制系統的信號不能很好的對此類地區進行覆蓋，也就是說，現行的監控系統不能夠對這些地區的路燈進行很好的監控。由于信號的收發受到了極大影響，所以經常出現通信失敗的故障，對現場的情況不能做及時地反饋，現行路燈無線模擬控制系統失去了作用。
本文提出了一種基于單片機的模擬路燈控制系統，主要由道路模型、移動物體、LED照明燈支架及單元控制器、支路控制器等模塊組成。該模擬路燈控制系統使用不受地域限制、不受無線電干擾的路燈無線監控系統來代替現行監控系統，對離中繼站較遠地區的路燈進行監控。

1 模擬路燈控制系統的功能
模擬路燈控制系統可直接由220 V交流電供電，硬件系統取電方便，控制簡單。電路具有實時時鐘的功能，能顯示實時時鐘。并且當在掉電的情況下，系統內部的時鐘還繼續在工作，保證了時鐘的準確性。當在模式一時，系統中路燈能根據環境的明暗變化，自動的開燈和關燈。當天色變暗時，路燈能自動點亮，當天色變亮時，關閉路燈。在模式二時，能通過按鍵來設定整條路的路燈和每個單一路燈的開關燈時間，并通過支路控制器來控制這些路燈的按時開燈和關燈；在模式三時，支路控制器能根據交通的情況自動調節亮滅燈狀態：當可移動物體從左至右移動到路燈(LED1)前方一定距離時，該燈點亮；當物體移動到離該燈一定距離時，該燈熄滅，下一個路燈(LED2)點亮。當物體從右至左移動時，則亮燈次序與上相反。在模式四時，當某路燈出現故障時(燈該亮時不亮)，能自動檢測到具體哪路燈出現故障并由支路控制器發出聲光報警信號，同時顯示出有故障路燈的地址編號。
控制路燈電路中的電源由恒流驅動電源提供，并能在單元控制器中任意控制路燈的調光，能使路燈驅動電源輸出功率在規定時間按設定要求自動減小，該功率應能在20％～100％的范圍內設定并調節。
模擬路燈控制系統結構如圖1所示。路燈控制器系統針對實際情況的需要進行優化設計。在本設計中，先設計只有兩個支路路燈的控制，由于兩個支路路燈能得到成功的控制，以后可根據其進行擴展進而控制和監測整條路的路燈及整個地區的路燈。

整個模擬路燈控制系統電路主要由支路控制器和單元控制器組成。支路控制器可通過控制每個路燈下面的單元控制器來對路燈進行實時監測和控制。從而達到便于以后改建和升級。

2 系統控制電路設計
模擬路燈控制系統的電路結構如圖2所示。該模擬路燈控制系統從電路層面來看由單片機硬件最小系統、按鍵電路、顯示電路、數據存儲單元、交通情況監測電路、光敏監測電路和聲光報警電路等部分組成。下面分別敘述其主要部分。