模拟路灯控制系统的设计与实现

摘要：为解决城市路灯照明系统存在的灯光控制方法和管理手段落后，所用灯具科技含量低等问题，设计了一个模拟路灯控制系统。采用高效节能LED路灯作为光源，采用AT89S52单片机作为控制中心，利用传感器模块、光控路灯模块、恒流源模块来实现，根据环境、交通等因素，单片机采集光敏电阻或光电开关的信号控制路灯的亮灭，具有自动检测故障报警等功能；采用切换多种模式方式设定并实现PWM调光功能，按规定时间开关灯功能。测试结果表明，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率能在20％～100％范围内设定并调节，调节误差小于2％，实现了路灯的智能化控制，节省了电力能源和人力资源。
关键词：LED；路灯控制；单片机；恒流源

随着城市的发展，作为城市公用设施的城市路灯照明系统对人民生活和交通安全起着重要作用。城市路灯控制系统已在我国得到广泛应用，因此节能和易于控制成为路灯控制的核心问题。
本文采用节能环保的LED灯作为光源，采用科学有效的检测与控制技术，实现了光电控制、时间控制、交通情况检测、故障自动检测与报警等功能，节省了人力和电力资源，降低了系统运行成本，性价比较高。

1 系统总体方案设计
系统总体设计框图如图1所示。该系统设计由单片机控制、传感器感应、恒流源输出、控制显示和路灯亮度调节等5大模块构成。其中，控制器采用l片AT89S52单片机作为中心控制器，其外围电路比较简单，具有高速、高可靠性、低功耗、超强抗干扰、价低格等优点，应用广泛。采用光电开关作为传感器感应模块的重要元件。在每个路灯位置处分别放置光电开关装置，当物体经过这些点时，光电开关发射的光被
物体遮挡，则接收端因无法接收该光而使其一引脚输出电平发生变化，单片机处理该信号继而控制路灯的亮暗。光电开关具有长寿命、高可靠性、灵敏度高等特点，且价格较低。

采用LED驱动电源电路SN3350，其具有输出350 mA恒流的特性，稳定度高，且具有过压保护、过温保护、体积小和外围电路简单等特点，能较好的满足本系统设计要求。采用1602LCD液晶和数码管同时显示。该模块占用单片机I／O口较少，且可通过程序实现级联菜单功能。
由单片机控制PWM。恒流源芯片SN3350的3引脚为PWM，可调节输出电流的PWM，从而控制输出功率。该模式下，只要单片机控制PWM即可实现调节方式O～100％范围内调光，实现路灯的无级亮度调节。