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CN201001214Y - 一种智能无线网络型led路灯 - Google Patents

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Abstract

一种智能无线网络型LED路灯，由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成，其特征在于采用新型大功率、长寿命、低功耗LED做发光源，通过智能化控制模式使得路灯可随时根据时间、自然光照度开启或关闭，分组开启或关闭部分路灯，还可在不同时间段设定路灯亮度。达到绿色、节能、人性化、智能化要求。可广泛应用于公路照明。

Description

一种智能无线网络型LED路灯
技术领域
本实用新型涉及电子学领域，具体的说是一种智能型带有无线网络的LED路灯。
技术背景
现有普通路灯一般分为白炽灯、放电灯两种类型，它们的最大缺点是灯泡耐震性、差易破碎、灯泡寿命短、功耗大、表面温度高、放电灯启动缓慢等。
普通路灯一方面只能进行简单开关控制，电能浪费严重、故障时无法及时得到维修，  管理人员无法知道路灯工作状态；另一方面当线路较时，线路压降较大时，灯亮度下降，放电灯有还可能无法启动。
实用新型内容
本实用新型针对上述出现的问题，提出智能无线网络型LED路灯，采用新型大功率、长寿命、低功耗LED做发光源，使得路灯功耗大大降低。高性能开关电源提供恒流为LED照明灯组供电，使得路灯工作电压范围极大增加。无线网络使得监控计算机、路控制箱、路灯熔入一体，路灯工作状态、数据信息、故障内容能及时有效传到监控中心。智能化控制模式使得路灯可随时根据时间、自然光照度开启或关闭，还可在不同时间段设定路灯亮度。达到绿色、节能、人性化、智能化要求。
本实用新型的技术方案
一种智能无线网络型LED路灯，由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成，其特征在于所述LED照明灯组控制终端电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路，包括开关电源模块、恒流驱动模块、无线数传模块、LED灯组模块；开关电源模块采用开关电源专用芯片TOP224(U2)，输入交流电压220V，经过全桥整流电路(D1)变成直流电源送到开关变压器(B1)的初级线圈，在高频振荡的作用下，开关变压器(B1)三组次级线圈有脉冲输出并构成三个回路；其中第一回路用于反馈控制，用以完成稳压，取样稳压电路由稳压管D7，光耦DA1组成，光耦DA1一端经过稳压管D7从第二回路提取电压信号，开关电源专用芯片TOP224(U2)经过光耦DA1另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器(B1)的初级线圈另一端；第二回路经过滤波电路输出直流，为LED灯组模块供电；第三回路通过线性稳压器7805(U10)输出稳定的直流电源，用于给PIC16F628单片机(U1)、无线数传模块供电；恒流驱动模块采用专用恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)，其3脚为恒流输出口，与LED灯组模块相接，实现恒定电流点亮LED灯组模块，U3-U8的2脚全部相联通过取样电阻R8形成输出检测回路，该检测信号经R6、C13滤波后，送到PIC16F628单片机17脚，用于检测输出电流；PIC16F628单片机(U1)的3、18、2、6、11、9脚分别与专用恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)的1脚相接，R3、D8、R4共同组成精密稳压电路形成参考电压源接入PIC16F628单片机(U1)的1脚，为PIC16F628单片机(U1)AD采样时提供基准；LED灯组模块由多组串联而成的LED灯组成，每组LED灯一端与所述的第二回路输出的直流电相联，另一端与恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)的3脚相联；无线数传模块JZ872/433M(M1)与PIC16F628单片机(U1)的7、8、12脚相接，实现PIC16F628单片机(U1)对无线控制指令的接收与响应；所述的路灯集中控制箱电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路，包括开关电源模块、光照度检测模块、时钟万年历模块、无线数传模块、GDM/CDMA GPRS无线数传手机模块；开关电源模块采用开关电源专用芯片TOP224(1U2)，输入交流电压220V，经过全桥整流电路变成直流电源送到开关变压器(1T1)的初级线圈，在高频振荡的作用下，开关变压器(1T1)二组次级线圈有脉冲输出并构成二个回路；其中第一回路用于反馈控制，用以完成稳压，取样稳压电路由稳压管1D4，光耦1DA2组成，光耦1DA2一端经过稳压管1D4从第二回路提取电压信号，开关电源专用芯片TOP224(1U2)经过光耦1DA2另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器(1T1)的初级线圈另一端；第二回路经过滤波电路输出直流，为LED灯组模块供电；光照度模块(BT1)是一块光伏电池(2CR33)，它的输出通过电阻1R7、1R8与运算放大器CA324(1U4C)的9、10脚相联，放大后电压信号由8脚输出，通过电阻1R11、电容1C13送到PIC16F628单片机的17脚、实现对光照度检测；时钟万年历模块由芯片PF8563T(1U3)、备用电池(1BT1)共同组成，其I2C总线输出端5、6脚与PIC16F628单片机的1、2脚相联，实现对时间的读取；无线数传模块JZ872/433M(1M1)分别与PIC16F628单片机的数据收发脚7、8脚及控制脚12脚相联，用于实现与LED照明灯组模块控制终端指令与信息交换；GSM/CDMA GPRS无线数传模块(1M2)分别与PIC16F628单片机的数据收发脚7、8脚及控制脚13脚相联，用于完成与上位计算机的控制指集与信息交换；所述的上位控制计算机GPRS无线控制单元由主控制计算机与GSM/CDMA GPRS无线数传模块组成，主控制计算机通过RS232口与GSM/CDMA GPRS无线数传模块相联，通过无线传送控制指令、路灯工作状态等信息。
本实用新型的原理
采用新型大功率、长寿命、低功耗LED做发光源，系统供电部分采用高性能开关电源，由GPRS无线数据通讯网络实现上位机与路灯控制箱之间进行远程无线电指令与数据信息传输，在控制箱与路灯之间采用无线数传模块进行数据传输，实现计算机、控制柜、路灯一体化控制与管理。
智能化控制模式使得路灯可随时根据时间、自然光照度开启或关闭，分组开启或关闭部分路灯，还可在不同时间段设定路灯亮度。达到绿色、节能、人性化、智能化要求。
本实用新型的效果
1、采用LED灯组实现路灯照明，功耗低，寿命长，绿色环保。
2、采用开关型电源供电，有效增加路灯供电压范围。不受路长造成工作电压压降影响。
3、可随时根据时间、自然光照度开启或关闭，分组开启或关闭部分路灯或调整路灯亮度。
4、不同时间段设定路灯亮度曲线。
5、路灯工况进实时监测。
6、上位机与控制箱之间采用GPRS GSM/CDMA无线模块可实现超远程控制。
附图说明
图1为本实用新型的LED照明灯组控制终端电路原理图。
图2为本实用新型的路灯集中控制箱电路原理图。
具体实施方式
参见图1、2。一种智能无线网络型LED路灯，由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成。其特征在于所述LED照明灯组控制终端电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路，包括开关电源模块、恒流驱动模块、无线数传模块、LED灯组模块。开关电源模块采用开关电源专用芯片U2(TOP224)，输入交流电压220V，经过D1全桥整流变成直流电源送到开关变压器B1的初级线圈，高频PWM开关信号由U2输出，控制开关变压器的初级线圈另一端，在高频振荡的作用下，开关变压器三组次级线圈有脉冲输出，经整流后第一路路用于反馈控制，用以完成稳压。取样稳压电路由稳压管D7，光耦DA1完成。第二路用于输出直流36V，最大输出3A，为LED灯组供电。第三路输出直流6V，通过线性稳压器U10(7805)输出稳定的5V直流电源，用于给CPU、无线数传模块供电。恒流驱动模块U3-U8采用专用恒流输出芯片(AMC7135)，其3脚为恒流输出口，与LED灯组相接，实现恒定电流点亮LED灯组，U1-U8的2脚全部相联通过取样电阻R8形成输出检测回路，该信号经R6、C13滤波后，送到微处理器17脚，用于检测输出电流，并判断灯组工作状态。微处理器U1的3、18、2、6、11、9脚分别与U3-U8的1脚相接，以实现对灯组开关、亮度等控制。R3、D8、R4共同组成精密稳压电路形成参考电压源接入微处理器U1的1脚，为微处理器AD采样时提供基准。LED灯组模块分成6组，每组由10个1W高亮度LED串联组成，它们一端与36V电源相联，另一端与恒流驱动模块相联。无线数传模块M1与微处理器U1的7、8、12脚相接，实现微处理器U1对无线控制指令的接收与响应。所述的路灯集中控制箱电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路，包括开关电源模块、光照度检测模块、时钟万年历模块、无线数传模块、GDM/CDMA GPRS无线数传模块。开关电源模块采用开关电源专用芯片1U2(TOP224)，输入交流电压220V，经过1D1全桥整流变成直流电源送到开关变压器1T1的初级线圈，高频PWM开关信号由1U2输出，控制开关变压器的初级线圈另一端，在高频振荡的作用下，开关变压器二组次级线圈有脉冲输出，经整流后第一路路用于反馈控制，用以完成稳压。取样稳压电路由稳压管1D7，光耦1DA1完成。第二路用于输出直流5V，用于对整个系统供电。光照度模块的BT1(2CR33)是一块光伏电池，它的输出通过1R7、1R8与运算方放大器1U4(LM324)的9、10脚，放大后电压信号由8脚输出，通过1R11、1C13送到微处理器1U1的17脚、实现对光照度检测。时钟万年历模块由1U3(PF8563T)、备用电池1BT1等共同组成，其I2C总线输出端5、6脚与微处理1U1的1、2脚相联，实现对时间的读取。无线数传模块1M1分别与1U1的数据收发脚7、8脚及控制脚12脚相联，用于实现与LED照明灯组控制终端指令与信息交换。GSM/CDMA GPRS无线数传模块1M2(ITM100)分与与1U1的数据收发脚7、8脚及控制脚13脚相联，用于完成与上位计算机的控制指集与信息交换。所述的上位控制计算机GPRS无线控制单元由主控制计算机与GSM/CDMA GPRS无线模块以及相应的控制软件，控制计算机通过RS232口与GPRS模块相联，通过无线传送控制指令、路灯工作状态等信息。
智能无线网络LED路灯控制终端与普通路灯安装方式一样；路灯控制箱可固定于路边GSM/CDMA网络可覆盖区域，安装时注意自然光检测孔避开路灯光照，上位计算机可安装于控制室。

Claims (1)

1、一种智能无线网络型LED路灯，由LED照明灯组控制终端电路、路灯集中控制箱电路、上位控制计算机GPRS无线控制单元共同组成，其特征在于所述LED照明灯组控制终端电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路，包括开关电源模块、恒流驱动模块、无线数传模块、LED灯组模块；开关电源模块采用开关电源专用芯片TOP224(U2)，输入交流电压220V，经过全桥整流电路(D1)变成直流电源送到开关变压器(B1)的初级线圈，在高频振荡的作用下，开关变压器(B1)三组次级线圈有脉冲输出并构成三个回路；其中第一回路用于反馈控制，用以完成稳压，取样稳压电路由稳压管D7，光耦DA1组成，光耦DA1一端经过稳压管D7从第二回路提取电压信号，开关电源专用芯片TOP224(U2)经过光耦DA1另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器(B1)的初级线圈另一端；第二回路经过滤波电路输出直流，为LED灯组模块供电；第三回路通过线性稳压器7805(U10)输出稳定的直流电源，用于给PIC16F628单片机(U1)、无线数传模块供电；恒流驱动模块采用专用恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)，其3脚为恒流输出口，与LED灯组模块相接，实现恒定电流点亮LED灯组模块，U3-U8的2脚全部相联通过取样电阻R8形成输出检测回路，该检测信号经R6、C13滤波后，送到PIC16F628单片机17脚，用于检测输出电流；PIC16F628单片机(U1)的3、18、2、6、11、9脚分别与专用恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)的1脚相接，R3、D8、R4共同组成精密稳压电路形成参考电压源接入PIC16F628单片机(U1)的1脚，为PIC16F628单片机(U1)AD采样时提供基准；LED灯组模块由多组串联而成的LED灯组成，每组LED灯一端与所述的第二回路输出的直流电相联，另一端与恒流输出芯片AMC7135(U3-U8)的3脚相联；无线数传模块JZ872/433M(M1)与PIC16F628单片机(U1)的7、8、12脚相接，实现PIC16F628单片机(U1)对无线控制指令的接收与响应；所述的路灯集中控制箱电路由14脚的PIC16F628单片机作为主机电路，包括开关电源模块、光照度检测模块、时钟万年历模块、无线数传模块、GDM/CDMA GPRS无线数传手机模块；开关电源模块采用开关电源专用芯片TOP224(1U2)，输入交流电压220V，经过全桥整流电路变成直流电源送到开关变压器(1T1)的初级线圈，在高频振荡的作用下，开关变压器(1T1)二组次级线圈有脉冲输出并构成二个回路；其中第一回路用于反馈控制，用以完成稳压，取样稳压电路由稳压管1D4，光耦1DA2组成，光耦1DA2一端经过稳压管1D4从第二回路提取电压信号，开关电源专用芯片TOP224(1U2)经过光耦1DA2另一端从第一组次级线圈提取高频PWM开关信号并输出控制开关变压器(1T1)的初级线圈另一端；第二回路经过滤波电路输出直流，为LED灯组模块供电；光照度模块(BT1)是一块光伏电池(2CR33)，它的输出通过电阻1R7、1R8与运算放大器CA324(1U4C)的9、10脚相联，放大后电压信号由8脚输出，通过电阻1R11、电容1C13送到PIC16F628单片机的17脚、实现对光照度检测；时钟万年历模块由芯片PF8563T(1U3)、备用电池(1BT1)共同组成，其I2C总线输出端5、6脚与PIC16F628单片机的1、2脚相联，实现对时间的读取；无线数传模块JZ872/433M(1M1)分别与PIC16F628单片机的数据收发脚7、8脚及控制脚12脚相联，用于实现与LED照明灯组模块控制终端指令与信息交换；GSM/CDMA GPRS无线数传模块(1M2)分别与PIC16F628单片机的数据收发脚7、8脚及控制脚13脚相联，用于完成与上位计算机的控制指集与信息交换；所述的上位控制计算机GPRS无线控制单元由主控制计算机与GSM/CDMA GPRS无线数传模块组成，主控制计算机通过RS232口与GSM/CDMA GPRS无线数传模块相联，通过无线传送控制指令、路灯工作状态等信息。
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