基于msp430單片機(jī)智能控制led路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于路燈控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及紅外光學(xué)方向，具體涉及一種基于MSP430單片機(jī)智能控制LED路燈。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和汽車的逐漸普及，城市的交通問題已經(jīng)引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，城市道路照明的重要性也日益增大。目前，我國(guó)大部分城市的路燈照明都采用“全夜燈恒照度”的方式，控制方式仍然是簡(jiǎn)單的光控和時(shí)控等傳統(tǒng)方式，這大大增加了城市的用電量，為此，政府承擔(dān)著巨額的財(cái)政支出，而路燈照明設(shè)備的使用壽命也大大降低。因此，引入智能交通系統(tǒng)(ITS)成為提高城市交通管理水平的一個(gè)重要途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種基于MSP430單片機(jī)智能控制LED路燈，通過在上位機(jī)中設(shè)置光敏電阻檢測(cè)路燈背景光強(qiáng)度，以單片機(jī)模塊MSP430為系統(tǒng)控制核心，并在下位機(jī)上設(shè)置熱釋電傳感器探測(cè)人與車輛發(fā)出的紅外信號(hào)，解決了路燈全夜恒照缺乏自動(dòng)調(diào)節(jié)的問題，具有根據(jù)背景光得改變實(shí)現(xiàn)路燈的智能控制的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)季節(jié)天黑的時(shí)間不同設(shè)置各自的路燈開啟和關(guān)閉時(shí)間，在規(guī)定時(shí)間對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的智能化控制，提高了路燈照明的有效性，避免了電力資源的浪費(fèi)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種基于MSP430單片機(jī)智能控制LED路燈，所述智能控制LED路燈包括檢測(cè)路燈所在地背景光強(qiáng)度的上位機(jī)、RS485總線、檢測(cè)人體和車輛紅外信號(hào)控制路燈工作的下位機(jī)和LED路燈，上位機(jī)連接RS485總線，RS485總線連接下位機(jī)，下位機(jī)通過RS485總線接收上位機(jī)的檢測(cè)信號(hào)并發(fā)出工作指令到LED路燈。
[0005]上述智能控制LED路燈中，所述上位機(jī)包括環(huán)境光檢測(cè)單元和單片機(jī)模塊，環(huán)境光檢測(cè)連接單片機(jī)用以檢測(cè)環(huán)境光強(qiáng)度，單片機(jī)模塊連接下位機(jī)，單片機(jī)模塊包括時(shí)鐘單元，單片機(jī)模塊連接時(shí)鐘單元并在時(shí)鐘單元內(nèi)設(shè)置的時(shí)間閾值后發(fā)出信號(hào)到下位機(jī)。所述環(huán)境光檢測(cè)單元包括光敏電阻和三極管電路，三極管電路連接光敏電阻并根據(jù)光敏電阻的阻值確定工作狀態(tài)，三極管電路連接單片機(jī)模塊的時(shí)鐘單元。所述單片機(jī)模塊還包括鍵盤與顯示單元，鍵盤與顯示單元連接單片機(jī)模塊用以輸入顯示信息修改時(shí)鐘單元的時(shí)間閾值。所述下位機(jī)包括微處理器、物體定位檢測(cè)單元和恒流源單元，物體定位檢測(cè)單元連接微處理器用以檢測(cè)人體及車輛發(fā)出的紅外信號(hào)，微處理器的輸入端連接RS485總線，恒流源單元連接微處理器用以根據(jù)指令輸出穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電流，恒流源單元得輸出端連接LED路燈。所述物體定位檢測(cè)單元包括熱釋電紅外傳感器和菲涅耳透鏡，菲涅耳透鏡罩在熱釋電紅外傳感器的表面，熱釋電紅外傳感器連接微處理器并將檢測(cè)到的微弱紅外線能量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出到微處理器。所述物體定位檢測(cè)單元還包括二級(jí)運(yùn)放電路和雙限比較器單元，熱釋電紅外傳感器連接二級(jí)運(yùn)放電路，二級(jí)運(yùn)放電路連接雙限比較器單元。所述恒流源單元包括恒壓源單元和電流串聯(lián)負(fù)反饋電路，恒壓源單元連接在微處理器上，恒壓源單元連接電流串聯(lián)負(fù)反饋電路輸出可調(diào)穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電流。
[0006]本實(shí)用新型有益效果是:本實(shí)用新型以低功耗單片機(jī)MSP430為主控部件，采用熱釋電紅外傳感器檢測(cè)人體及車輛發(fā)出的紅外信號(hào)，運(yùn)用光敏電阻檢測(cè)背景光的強(qiáng)度，通過恒流源單元輸出恒定電流來控制LED燈光的強(qiáng)度。根據(jù)各個(gè)季節(jié)天黑的時(shí)間不同設(shè)置各自的路燈開啟和關(guān)閉時(shí)間，在規(guī)定時(shí)間對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的智能化控制，提高了路燈照明的有效性，避免了電力資源的浪費(fèi)。本實(shí)用新型屬于電子設(shè)備高端產(chǎn)品，技術(shù)新穎，市場(chǎng)針對(duì)性強(qiáng)，制造簡(jiǎn)單，一物多能，具有傳統(tǒng)單一功能產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0007]下面對(duì)本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明:
[0008]圖1是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)框圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型提供基于MSP430單片機(jī)智能控制LED路燈，包括上位機(jī)、RS485總線、下位機(jī)和LED路燈，上位機(jī)連接RS485總線，RS485總線連接下位機(jī)，下位機(jī)通過RS485總線接收上位機(jī)的檢測(cè)信號(hào)并發(fā)出工作指令到LED路燈。上位機(jī)以低功耗MSP430單片機(jī)為核心，檢測(cè)路燈所在地背景光強(qiáng)度，使用RS485通信協(xié)議完成上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的控制，通過熱釋電傳感器探測(cè)人與車輛發(fā)出的紅外信號(hào)，利用MSP430的內(nèi)部資源PWM實(shí)現(xiàn)了路燈的智能調(diào)光控制。
[0012]上位機(jī)包括環(huán)境光檢測(cè)單元和單片機(jī)模塊，環(huán)境光檢測(cè)連接單片機(jī)用以檢測(cè)環(huán)境光強(qiáng)度，單片機(jī)模塊連接下位機(jī)，單片機(jī)模塊包括時(shí)鐘單元和鍵盤與顯示單元，單片機(jī)模塊連接時(shí)鐘單元并在時(shí)鐘單元內(nèi)設(shè)置的時(shí)間閾值后發(fā)出信號(hào)到下位機(jī)，鍵盤與顯示單元連接單片機(jī)模塊用以輸入顯示信息修改時(shí)鐘單元的時(shí)間閾值。環(huán)境光檢測(cè)單元包括光敏電阻和三極管電路，三極管電路連接光敏電阻并根據(jù)光敏電阻的阻值確定工作狀態(tài)，三極管電路連接單片機(jī)模塊的時(shí)鐘單元。光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)度變化而改變的電阻器，入射光強(qiáng)時(shí)電阻值減小。以及三極管的集電極輸出電壓輸入到A/D轉(zhuǎn)換器當(dāng)中。由于單片機(jī)當(dāng)中已經(jīng)集成了高精度的12位A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器，故選用其內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器，其模擬量輸入控制范圍在0?5V，由單片機(jī)的存儲(chǔ)及其控制寄存器Sref位確定。
[0013]下位機(jī)包括微處理器、物體定位檢測(cè)單元和恒流源單元，物體定位檢測(cè)單元連接微處理器用以檢測(cè)人體及車輛發(fā)出的紅外信號(hào)，微處理器的輸入端連接RS485總線，恒流源單元連接微處理器用以根據(jù)指令輸出穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電流，恒流源單元得輸出端連接LED路燈。
[0014]物體定位檢測(cè)單元包括熱釋電紅外傳感器、菲涅耳透鏡、二級(jí)運(yùn)放電路和雙限比較器單元，菲涅耳透鏡罩在熱釋電紅外傳感器的表面，熱釋電紅外傳感器連接二級(jí)運(yùn)放電路，二級(jí)運(yùn)放電路連接雙限比較器單元。恒流源單元包括恒壓源單元和電流串聯(lián)負(fù)反饋電路，恒壓源單元連接在微處理器上，恒壓源單元連接電流串聯(lián)負(fù)反饋電路輸出可調(diào)穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電流。熱釋電紅外傳感器與菲涅耳透鏡利用紅外線傳感器可以檢測(cè)到物體發(fā)射出的紅外線，從而可以檢測(cè)到不同物體的存在。制造熱釋電紅外傳感器的材料，以陶瓷氧化物及壓電晶體用得最多，這類材料具有強(qiáng)烈的自發(fā)極化性能，當(dāng)受到熱輻射而產(chǎn)生溫度變化時(shí)介質(zhì)的極化狀態(tài)隨之發(fā)生變化。由于內(nèi)部電荷的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于表面電荷的變化速度，晶體兩端會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而極性相反的獨(dú)立電荷，這就是電介質(zhì)的熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器就是利用被測(cè)物體熱輻射引起敏感元件溫度的變化進(jìn)行探測(cè)的。熱釋電紅外傳感器被廣泛應(yīng)用到安防監(jiān)控、電子防盜、自動(dòng)控制照明和工業(yè)自動(dòng)控制等領(lǐng)域。物體釋放的紅外線能量十分微弱，當(dāng)直接用熱釋電紅外傳感器接收紅外線時(shí)，靈敏度相對(duì)較低，一般情況下很