路灯自动控制器

南京机电职业技术学院

毕业设计（论文）

题目路灯自动照明控制器

系部电子工程系专业电子工艺与管理姓名朱琼琼学号 G********

指导老师李华

2009年4月28日

目录

绪论

一课题背景与意义

第一章基于路灯自动照明控制器系统一设计要求

二设计图

三电路工作原理

第二章电路制作与调试

四元器件选择

五电路调制作与调试

1.电路制作

2.电路调试

3.调试遇到问题及解决

第三章电路总结

参考文献

绪论

一，课题背景与意义

背景设计一个自动路灯控制器,要求白天自然光照正常时,自动将路灯关闭,夜晚或白天光照不充分时自动将路灯打开.

意义照明工程迅猛发展，其路灯数量的增大，而且功耗和性能大不提高，因而对路灯定时器控制的要求比较精确. 目前，路灯开关灯控制方法多为“钟控”和“光控”。“钟控”不适应天气突变与季节变化等自然情况；“光控”容易受外部环境干扰，灵敏度低且可靠性较差，二者均不能实现控制开关灯的合理化、科学化。从而会出现：开灯早，关灯晚；或者开灯晚，关灯早的现象。前者会造成巨大的电能浪费，后者会损害城市形象、影响社会治安和交通安全，从而影响城市的投资环境。

以上难点，将直接影响城市照明管理水平。而照明管理的高低又将直接影响到城市的市容、投资环境、交通安全和社会治安等，是构建良好的城市环境的重要组成部份，对城市的建设和发展有着重要的意义。

总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段。路灯管理工作需要一个以计算机为核心的、自动化的管理手段来替代传统的钟控，光控和普通的路灯监控系统。使整个城市照明监测，决策和管理工作建立在计算机信息网络平台之上。因此，建设现代化的“路灯监控管理系统”已迫在眉睫。

第一章

基于路灯自动照明控制器系统一，设计要求

（1）电路可选用模拟电路、数字电路或混合电路实现。（2）受控电路总功率800W(AC:220V灯泡)

（3）控制电路直流供电,电压12V;

（4）控制电路的光照度强度可调整

二设计图

三电路工作原理

由于路灯控制器对自然光照强度的检测与转换采用了集成触发器，虽然这样可以利用它特有的特性用于脉冲整形，以消除噪声的影响，避免继电器在动作阀值附近发生不应有的频繁误动作，但是它固有的滞后电压也带来了开灯与关灯时不同的光照强度动作阀值，开灯时的自然光照强度小于关灯时的自然光照强度。要将路灯控制器的自动控制系统，必须采取措施减弱这一不利影响。一般来说，，早晨时与自然光照强度相同，而傍晚时因受自身建筑物的遮挡小于自然光照强度，这一特性正好与路灯控制器开灯与关灯时不同的光照强度动作阀值特性相吻合。因此，路灯控制器，就可以减弱其固有滞后特性带来的不利影响，使采用路灯控制器自动控制系统的开、关灯光照强度动作阀值趋于一致。路灯控制器用于调节开、关灯动作阀值的电位器由于调节范围小，不能满足需要，还应在路灯控制器的感光探头处加装一个可以调整的遮光装置。这样，就可以通过调整遮光装置的遮光系数实现开、关灯动作阀值的粗调，调节路灯控制器的电位器实现细调，从而实现照明自动控制系统的灵活调整。

该电路主要由R4和光敏电阻GR组成，白天因光敏电阻GR受光线照射，电阻变小，IC的1脚呈低电位，IC的输出端为低电平，VS阻断，灯路关闭，这时，灯都不会亮。到夜晚，GR的电阻随环境光线的减弱而增大，与上述过程相反，VS导通。若出现光控时间偏早或偏晚，调节R4阻值，使GR两端的电压在阈值附近变化（天黑亮灯前后）。

第二章电路的制作与调试

四元器件选择

R1 R2 选用四分之一W金属膜或碳膜电阻

RG 选用MG45光敏电阻

RP 小型电位器或WSW型电位器

C1 选用16V铝电解电容C2 耐压400V以上涤纶电容

VD1-VD3 IN4007 硅整流二极管

VS IN4742（1W，12V）硅稳压二极管

VT TLC336A（3A，600V）双响晶闸管

IC uA431或TL431精密稳压集成电路

五电路制作与调试

目前,路灯控制方案主要有时控法和光控法两种。时控法的主要缺点是不考虑天气对光照度的影响，每天在固定的时间开/关灯；从而造成阴雨天光照度严重不足但没有开灯，或者晴朗天气虽然到了固定开灯时间但光照度仍然充足，白白浪费电力；关灯时间的固定不变，同样出现类似的不合理现象。此外，随着季节的变化，定时器需要人工频繁地调整。光控法的主要缺点是在光线不足的白天，或者夜晚有强光照射时都有可能发生误动作。根据电路原理图画印制电路板图，把元气件有顺序的焊接在电路板上。检查元气件是否有虚焊。在电路焊接好的情况下接上电源，看电路是否能正常的工作。能正常工作，则电路焊接的很好，若不能正常有效的工作，在根据具体出现的问题加以改正，直到电路能有效正常的运行。

第三章电路总结

随着社会文明的不断发展，路灯已不再局限于街道照明，而是发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。因此，现代社会对路灯的管理和维护也提出了越来越高的要求，这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、随时调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。

这个路灯自动照明控制器是利用了光敏电阻对光照强度的不同反映，从而使电路的工作条件发生改变。于是，在光照强度弱的情况下，使二极管发生导通，在这种条件下，使灯发亮。而在光照强度足够的情况下，光敏电阻对光照的反映使二极管不导通，那么灯也就不亮了。这样，就使系统进入了自动控制的状态下，从而减少了人力的投入，也减少了不必要的麻烦。确保了路面的光亮，以及交通的正常运行。

从这个简单的设计当中，我们不难发现，有如下的优点：

1、节能：LED光源色温4500-6500K，显色指数85以上，颜色更接近于自然光，与高压钠灯相比，人眼感到同样亮度时所需的光强就低许多，因此，在道路照明中采用98瓦的LED路灯，其照明效果就相当于250瓦的高压钠灯。

2、长寿：由于大功率LED路灯是由很多LED光源组成，即使个别损坏了也不会对正常照明产生太大影响，不像高压钠灯损坏时全灯熄灭，因此大功率LED 路灯的可靠性比高压钠灯的可靠性提高了许多倍，大功率LED路灯寿命长达5万小时，是高压钠灯的十几倍，户外使用寿命长达10年以上。

3、自动控制：可根据时间和外部环境调节LED路灯功率，提高节能性。

4、显色性好：大功率LED路灯显色性大大高于高压钠灯，高压钠灯以金属