基于STC单片机的智能LED路灯控制器设计

的方波信号被放大为IN 点信号。功率放大电路见图5.

　　图5 功率放大电路

　　图7 中电感L1、电容C3 完成整形滤波后，再通过耦合线圈T1 耦合到低压电力线上，双向二极管D7 起保护作用。图7 中包含接收回路部分。R3 在接收本地强发射信号时可以有效吸收衰减；电感L2、电容C6 组成并联谐振回路，谐振以中心频率为120 kHz 设计，完成对有效信号的带通滤波；良好的选频回路可以有效提高载波接收灵敏度。载波耦合及接收电路见图6.

　　图6 载波耦合及接收电路

　　4 路灯控制器的软件设计

　　软件程序使用C51 语言，采用模块化方式编程。软件主要由主程序、AD 采样程序、PWM 程序、通信程序组成。

　　4.1 主程序

　　系统开始工作后主程序首先对单片机内部及外部的资源初始化，然后依次调用各功能模块程序。

　　4.2 A/D 采样程序

　　A/D 采样程序由主程序循环调用，每次对外部10 个模拟量采集12 次，经由数字滤波后送到数据缓冲区，供其他程序使用。

　　4.3 PWM 程序

　　单片机将上位机命令解码后，内部控制寄存器置位，启动可编程计数器阵列（PCA）/PWM 工作，输出可调PWM，实现调光的功能。

　　4.4 通信程序

　　载波通信模块提供透明数据传输通道，用户通信的可靠性由用户的通信协议保证。上位机通过载波通信模块向路灯控制器发出命令，由STC 命令解码后，置位相应的寄存器，实现对应功能。

　　主程序框图、中断程序流程图见图7、图8.

　　图7 主程序框图

　　图8 中断程序流程图

　　5 结论

　　智能LED 路灯控制器采用智能化设计，能够可靠地对城市路灯进行有效的数据采集，自动判断，自动报警。同时它作为智能路灯系统的一部分，通过电力线载波通信技术与上位机方便地联系，便捷地接收系统命令并且利用自有的PWM 功能对LED 光源进行调光操作，达到节能要求，具有体积小，工作可靠，控制便捷的优点。智能LED 路灯控制器如能推广使用，会使城市路灯管理工作提高到一个新的水平，不但节约能源，同时也可减少照明灯具的损耗，因此具有广泛的推广前景。

　　由图7 所示的脉冲信号控制IGBT 导通和关断，在负载两端产生等效于图4 的电压，从而使电感L 上的电压如图8 所示，最终产生的电流波形如图9.可以看出，电流波形为线性度良好的三角波。通过实验验证得到的数据与理论分析结果相一致，证明了该系统的正确性和可行性。