路灯节能感应系统的设计

路灯节能感应系统的设计

【摘要】迎合节能的大趋势，为提高道路照明领域的能源利用率，拟开发一个路灯节能感应系统，对车流量少的路段或时间段的路灯加以控制。希望随着此系统的不断升级改造能真正地步入节能行列。

【关键词】路灯；节能；感应系统

环境对于人们的生活和生产都是非常重要的。随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，世界上的绝大多数国家都充分认识到了环境的重要性。能源问题是环境中最为重要也是最为紧迫的问题，除了大力寻找新的能源外，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施。此系统适用于城乡公路、高速公路、社区道路等各类路段的照明灯上，使相邻灯体系统可进行通信，对照明灯进行智能控制，在车流人流较少的时段根据路面实时信息对灯体的亮度、正常照明时间加以限制，减少不必要的电能浪费。

1、软件设计

本系统基于51系列单片机，添加外围电路，集检测、采集、分析、

收发于一身的路灯控制系统。主控部分为51单片机；监测模块由传感器、放大部分和模数转换部分组成，将检测到的数据放大、转换再送给主控模块进行分析；通讯模块由发送和接收两部分组成，发送部分由单片机控制发送的数据和发送状态，系统软件流程图如图1所示。

图1 系统软件流程图

1.1 数据采集存储模块

监测模块的数据通过并行模式送到单片机的P1口，数据采集存储模块将读取P1口得到数据。通过延时函数使程序每50毫秒取一次单片机P1口数据并对计数值加1（加到9便改重新赋值为0），根据计数值决定数据存于数组中位置。当计数值为9时，将已存的十个数据送给数据分析模块分析。新一轮获取数据将在数组中覆盖旧数据。

1.2 数据分析模块

此模块通过指定算法计算对待分析的十个数据进行逐一判断，记录其有效数据的个数，计算有效百分比，若低于70%不进行任何动作，反之产

生控制信号A，此控制信号无其他信息，仅有0、1两个值，既值为1时激活控制模块，使之执行预设控制。

1.3 无线接收数据分析模块

当无线接收模块接收到数据产生中断时，中断函数代码中对接收的数据进行判断，信号分为十级（用来通知前方十个路灯系统），首先判断信号等级是否为最低级，若不是则把信号等级降低一级后，连同控制信号B 一起发给控制模块。若信号等级是最低级，则只发控制信号B给控制模块，中断函数结束。

1.4 控制模块

当有控制信号A产生时，控制模块将利用延时函数闭合继电器5秒（时间可调），同时控制无线发送模块发送最高级无线数据信号给下个路灯系统。当有控制信号B产生时，判断是否有非最低等级的待发送数据信号，有则控制无线发送部分发送此信号给下一路灯系统并闭合继电器5秒钟，若没有非最低等级的待发送数据信号则只闭合继电器5秒钟。

2、硬件设计

传感器时刻监测路面，传感器输出信号通过LM324进行放大，再由ADC0804进行模数转换，转换后的数据送给主控芯片。无线接收模块的数据输出连接主控芯片，当收到数据时，能将收到的数据送给主控芯片。主控芯片还要连接继电器和无线发送模块，根据控制信号，相应控制继电器闭合和控制无线发送模块工作。系统硬件结构如图2所示。