本發(fā)明涉及一種雙光傳感器LED路燈控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將路面亮度始終控制在合適范圍內(nèi)。

背景技術(shù)：

PWM脈寬調(diào)制控制LED路燈亮度是一種已經(jīng)很成熟的技術(shù)。由于LED本身是二極管，允許開關(guān)速度達(dá)到微秒以上，因此只要將其電源改為脈沖源，用改變脈寬的方法，即可改變其亮度。

近幾年來，LED路燈以其節(jié)能、控制方便等眾多優(yōu)點(diǎn)已逐漸成為路燈行業(yè)的重要組成部分。傳統(tǒng)的LED智能路燈一般只檢測(cè)此時(shí)的環(huán)境亮度，據(jù)此控制路燈的發(fā)射亮度。實(shí)際生活中，常常會(huì)有如下問題：路面亮度過高(如路燈安裝過密導(dǎo)致)浪費(fèi)電能、路燈亮度過低(如霧天導(dǎo)致)影響道路安全等，需要將路面亮度始終控制在最佳范圍內(nèi)，以同時(shí)達(dá)到能耗低且滿足需求的目的。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙光傳感器LED路燈控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境亮度及路面亮度，從而有效地調(diào)節(jié)路燈實(shí)時(shí)亮度以滿足需求且使得能耗最低。

本發(fā)明的雙光傳感器LED路燈控制系統(tǒng)，包括安裝在路燈燈頭上部用于測(cè)量環(huán)境亮度的第一光傳感器，安裝在燈桿下部且在路燈照射范圍內(nèi)用于測(cè)量路面亮度的第二光傳感器；安裝在路燈燈頭上的控制電路板，所述的控制電路板包括單片機(jī)以及遠(yuǎn)程電腦通信模塊；所述的第一光傳感器、第二光傳感器、遠(yuǎn)程電腦通信模塊均分別與單片機(jī)相連。

上述技術(shù)方案中，所述的路燈燈桿上還安裝有用于選擇手動(dòng)控制或自動(dòng)控制的模式選擇開關(guān)、手動(dòng)調(diào)光模塊；所述的手動(dòng)調(diào)光模塊包括手動(dòng)調(diào)光旋鈕，通過調(diào)節(jié)該手動(dòng)調(diào)光旋鈕可調(diào)節(jié)單片機(jī)產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比。

應(yīng)用上述的雙光傳感器LED路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法，具體如下：第一光傳感器將實(shí)時(shí)采集的環(huán)境亮度信息light1、第二光傳感器將實(shí)時(shí)采集的路面亮度信息light2均傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)將light1與預(yù)先設(shè)定的白天黑夜環(huán)境亮度分界值L3進(jìn)行比較，當(dāng)light1>L3，則認(rèn)為是白天，單片機(jī)產(chǎn)生占空比D(0<＝D<＝100，占空比是指脈沖信號(hào)的通電時(shí)間與通電周期之比)為0的PWM脈寬調(diào)制信號(hào)，控制路燈發(fā)射亮度為0；當(dāng)light1<L3，則認(rèn)為是黑夜，單片機(jī)將light2與預(yù)先設(shè)定的路面最佳亮度下限L1及上限L2進(jìn)行比較，調(diào)整占空比從而調(diào)整路燈亮度。

具體而言，當(dāng)light2>L2時(shí)，D減少一定值△d，即占空比減小一定值；當(dāng)light2<L1時(shí)，D增加一定值△d，即占空比增加一定值；當(dāng)L1<light2<L2時(shí)，占空比不變。不同的PWM脈寬調(diào)制占空比信號(hào)可控制路燈發(fā)射亮度變化，路燈發(fā)射亮度又會(huì)改變此時(shí)的light2大小，如此循環(huán)，最終會(huì)使得L1<light2<L2，即路面亮度在設(shè)定的最佳范圍，此時(shí)路燈發(fā)射亮度穩(wěn)定，直到外界因素改變路面亮度，重復(fù)循環(huán)，再次達(dá)到穩(wěn)定。

遠(yuǎn)程電腦通信模塊可以將單片機(jī)與遠(yuǎn)程電腦相連接，單片機(jī)將環(huán)境亮度light1，路面亮度light2，占空比D發(fā)送給遠(yuǎn)程電腦，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；遠(yuǎn)程電腦可以輸入數(shù)據(jù)給單片機(jī)。該數(shù)據(jù)包括：設(shè)定的路面最佳亮度范圍L1～L2，白天與黑夜的環(huán)境亮度分界值L3。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的系統(tǒng)通過設(shè)置兩個(gè)光傳感器可以將路面的亮度始終控制在設(shè)定的最佳范圍內(nèi)，可以有效解決1)路面亮度過高浪費(fèi)電能的問題：路燈安裝過密導(dǎo)致路面亮度過高；路燈夜晚所處環(huán)境過亮導(dǎo)致路面亮度過亮，如處于常亮建筑外；路燈處在路面拐彎內(nèi)側(cè)，內(nèi)側(cè)路面過亮；等等。2)路面亮度過低，如霧天導(dǎo)致，影響道路安全等問題。同時(shí)，該系統(tǒng)采用比較循環(huán)控制，只需校準(zhǔn)第一、二光傳感即可，方便安裝測(cè)試，平時(shí)全自動(dòng)控制方便路燈使用。而且該系統(tǒng)兼顧手動(dòng)控制與遠(yuǎn)程監(jiān)示控制，方便路燈的運(yùn)行管理與實(shí)時(shí)控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、2所示，本發(fā)明包括安裝在路燈燈桿上的模式選擇開關(guān)1；安裝在路燈燈桿上的手動(dòng)調(diào)光模塊2；安裝在路燈燈頭上部的第一光傳感器3，用于測(cè)量環(huán)境亮度light1；安裝在燈桿上，接近地面且在路燈照射范圍內(nèi)的第二光傳感器4，用于測(cè)量實(shí)時(shí)的路面亮度light2；安裝在路燈燈頭上的控制電路板5。

具體的控制流程如下：

通過模式選擇開關(guān)，將此時(shí)模式的選擇信號(hào)輸入到控制電路板中，用于選擇此時(shí)的控制模式，即手動(dòng)控制或自動(dòng)控制。

在自動(dòng)控制模式下，第一光傳感器接收到此時(shí)的環(huán)境亮度light1，將環(huán)境亮度信號(hào)傳至控制電路板的單片機(jī)內(nèi)，單片機(jī)將此時(shí)的環(huán)境亮度與設(shè)定值L3(L3>L2，為設(shè)定的白天與黑夜的環(huán)境亮度分界值)，若light1>L3，則認(rèn)為是白天，此時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生占空比D(0<＝D<＝100，占空比是指脈沖信號(hào)的通電時(shí)間與通電周期之比)為0的PWM脈寬調(diào)制信號(hào)，控制路燈發(fā)射亮度為0。若light1<L3，則認(rèn)為是黑夜，此時(shí)第二光傳感器采集接收到此時(shí)的路面亮度light2。通過light2比較循環(huán)控制此時(shí)的PWM脈寬調(diào)制模塊的占空比D，從而控制此時(shí)的路燈發(fā)射亮度。具體而言，當(dāng)light2>L2時(shí)，D減少一定值△d，即占空比減小一定值；當(dāng)light2<L1時(shí)，D增加一定值△d，即占空比增加一定值；當(dāng)L1<light2<L2時(shí)，占空比不變。不同的PWM脈寬調(diào)制占空比信號(hào)通過場(chǎng)效應(yīng)管控制路燈發(fā)射亮度變化，路燈發(fā)射亮度又會(huì)改變此時(shí)的light2大小，如此循環(huán)，最終會(huì)使得L1<light2<L2，即路面亮度在設(shè)定的最佳范圍，此時(shí)路燈發(fā)射亮度穩(wěn)定，直到外界因素改變路面亮度，重復(fù)循環(huán)，再次達(dá)到穩(wěn)定。

在手動(dòng)控制模式下，調(diào)節(jié)手動(dòng)調(diào)光模塊的調(diào)光旋鈕，輸入相應(yīng)模擬信號(hào)至控制電路板，通過AD轉(zhuǎn)化變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，計(jì)算出相應(yīng)的占空比，通過PWM脈寬調(diào)制模塊控制路燈亮度變化。

遠(yuǎn)程電腦通信模塊將單片機(jī)與遠(yuǎn)程電腦相連接。單片機(jī)將環(huán)境亮度light1，路面亮度light2，占空比D發(fā)送給遠(yuǎn)程電腦，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；遠(yuǎn)程電腦可以輸入數(shù)據(jù)給單片機(jī)。該數(shù)據(jù)包括：設(shè)定的路面最佳范圍L1～L2，白天與黑夜的環(huán)境亮度分界值L3。