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智能节能路灯设计

时间:11-15 来源:中电网 点击:

无线通信网络结构图


  系统结构

  智能节能路灯使用了功能强大的MC9S08QE64单片机作为控制器,利用单片机自身集成的中断、ADC、PWM等功能模块,实现了环境信号检测、LED控制、ZigBee通信等多种功能。Zigbee部分使用了MC13202作为控制芯片,使用SPI接口和单片机连接。

  LED驱动部分利用MC9S08单片机带有的增强的TPM模块来产生PWM信号,驱动多路白光LED进行照明(使用多路LED是为了保证照明的亮度)。通过调节PWM信号的占空比,就可以调整LED的亮度。同时对LED的电流和照明光强进行检测,并反馈到PWM控制中,这样可以保证照明的亮度。

  为了可靠的检测到人或者车辆的经过,我们使用了红外、压力、振动、声音等多种传感器来感知人体和车辆的运动,并综合进行判断,这样可以有效的检测到人和车辆的经过,同时减少了干扰信号对系统的影响。图一显示了整个系统的结构。

系统框图

  红外传感器

  当人或车辆经过时,会产生不可见的红外信号。利用集成了菲利尔透镜的红外传感器,就可以有效的检测出有人或车辆的经过。目前使用的红外传感器有效的检测距离是8-10米。

  压力传感器

  用于检测车辆和人经过时在地面产生的压力,压力传感器分布在道路的主要位置的路面下。

  光敏传感器

  有两个作用,检测环境光和检测LED光强。在LED关闭时检测环境光强度,在LED点亮时检测LED发光亮度;当LED老化导致发光亮度下降时可以产生一个调整信号,使得照明亮度不变。如果始终亮度不足,将产生一个告警信号,提示及时更换和维护。

  振动传感器

  在车辆经过时,会产生振动信号。检测这个信号可以判断是否有车辆经过。

  声音传感器

  主要检测车辆经过时产生的噪声。

  因为实际使用环境是非常复杂的,传感器不但需要灵敏度高,还要有一定的感应距离(》10米)。使用单一的传感器很难兼顾各种情况,很容易造成一些错误判断。综合多个传感器的信号,并按照一定的算法进行综合判断,这样可以得到比较准确的结果,有效的控制路灯状态。

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