科技创新与应用|2017年第7期科技创新智能路灯系统陆咸鹏黄天星胡丽清张春柳李金露(广西民族大学，广西南宁530000)摘要：基于无线操作网络的智能路灯系统，采用先进的路由终端w而组网技术，搭建无线传感器网络，ESP8266为开发平台，通过传感器实现光线强度采集控制，路灯单独开关控制，自动调光，分组和集体控制并带有自动报警功能。系统采用高效率的LED光源驱动，PWM控制和无线网络技术，太阳能发电技术，低成本控制，具有较高的现实意义和开发前景。关键词：路灯：恒流驱动：WIFI随着社会经济的迅速发展，城市路灯的电能消耗大，利用率低，效STA+AP三种模式。能不高。而随着人们的环保节能意识的逐渐增强，提供一种减少照明时LED电源驱动电路：间并且节约用电，而且还可以降低管理支出的智能型路灯对城市建设本智能路灯系统采用恒流驱动方式，选用集成驱动芯片GM9910B显得极为重要。因此路灯采用光能发电，采用低功耗高亮度的LED灯进行驱动路灯工作。GM991OB是一款平均电流模式而且恒定控制的IC运用ESP8266WIFI模块进行系统的组网的控制，实现手机或者其他移芯片。使用降压拓补结构来驱动LED路灯。GM9910B输出电流精度可动平台的控制。此方式解决了传统路灯控制方式不灵活、管理维护困难达+-3%，无需回路补偿或侧面电流感应，该IC芯片的特色在于其通过和电能资源浪费的实际问题，具有网络覆盖面广、系统运行可靠、抗干间断模式(HICCUP-.MODE)电流限制来实现LED路灯短路保护，线性扰能力强等优点，为路灯管理提供高效实用的解决方案。整个的系统方调光输入和可输出PWM调光策略。GM9910B允许10-500V的宽电压案设计是由远程通信网络作为基础，为路灯控制管理提供了先进实用输入，大于90%的效率。输出电流由1OMA-1A以上。工作频率可达的解决方案，可实现路灯节能控制系统的智能化、信息化、低成本的目标，对改善路灯管理，提高节能控制成效有着重要的现实意义。3系统调光控制1系统设计31路灯自检本系统采用宏晶科技公司产的STC12C5A60S2的单片机芯片作为路灯自检体系指到路灯开启时间段后，路灯亮度不足或无法亮起，主控芯片，采用2路HC-SR501红外人体传感器实现覆盖270度的探自检体系开始工作。自检系统自动检测来自LED路灯光源的光强信号，测范围。路灯主电源采用一面单晶硅高效率太阳能板发电板，结合锂电当光强低于设定值时，可判定路灯已无法正常工作，并反馈故障信息。蓄电池组，升降压供电模块，可满足控制板及路灯主体供电需求。32自主调光1.1外部电源设计路灯正常通电工作后，系统可预设光路灯常亮值（默认PWM输出太阳能采光电路采用一路步进电机转轴连接太阳能板，并运用两占空比为30%)。路光强采样模块，实时跟踪太阳光强，同时驱动电机随太阳转动，保证当环境光强度小于50LUX时，路灯系统正常通电工作。采光效率最大化。当环境光强度在50-150LUX时，路灯系统采用PWM调光方式。12内部电源设计当路灯系统感应人体经过时，系统输出PWM占空比为70%，并长蓄电池采用ANNG公司的12V7AH电池，通过一路LM2596降亮至人体信号消失。压电路将12V降为5V,供STC12单片机以及ESP8266模块工作，另一当环境光强大于300LUX时，路灯系统关闭，太阳能发电系统正常路采用XI6009升压电路将12V升为18V供路灯驱动电路工作。工作。13光线强度采样电路4系统软件设计光线强度采样电路主演采用龙信达LXD3537B,其灵敏度高，工作4.1系统组网设计稳定，响应光谱在350nm到750nm,配合10K分压电阻及滤波电阻组路灯是整个路灯控制的核心节点。ESP8266模组负责上位机与控成，通过STC12单片机得AD采样端口读出采样点电压，并计算出光制核心(STC12C5A60S2单片机以及其他驱动模块)的指令连接。首先，强。系统默认初始化上位机操作端和节点控制端，并由ESP8266模块自行2系统硬件设计组织客户端与子服务端实现总分连接。随后程序进人中断循环，并实每个路灯模组的硬件包括8266WIF模块，太阳能发电模块，蓄电时检测是否有来自上位机操作端的指今数据，并根据外界环境实现自池供电模块STC12单片机中控模块，LED驱动电路模块及路灯实体六我控制。个模块组成。系统硬件结构设计图如图1所示。42路灯终端程序设计路灯终端是为了实现各子部分信息的传递。路灯光线采集控制，来太阳能发电及善电池供电自上位机操作端的控制，自我控制。路灯自行加入控制网络，并监听指令信息，同时进人中断循环。43操作软件设计上位机控制软件是基于JAVA编写而成的操作端，通过互联网通人体感应及信协议并结合安信可公司的ESP8266模组，构成通讯网络结点。上电光线测量STC12单时，路灯系统控制端自动初始化并搜索连接路灯系统控制节点。同时，片机采样路灯驱动STC12单片机发送指令启动ESP8266模组。连接成功后，操作端可发送手机APP控控制模块指令进行实时控制。制5结束语路灯终端系统经测试各路灯系统节点之间01KM以上可视范围之间数据传输，运行状态良好。路灯运用了先进的路由搭网技术的智能路灯系统图1并实现低成本的控制，不仅免去路灯布线以及搭线的安装成本，采用高STC12C5A60S2单片机为宏晶科技公司开发的单时钟单片机，是效率的太阳能发电系统，大容量蓄电池，大大节约电能的同时更加绿色高速。低功耗，抗干扰超强的新一代单片机。内部集成2路PWM,8路高环保，其高效的驱动系统，提高了能源的利用率。智能路灯系统的控制速10位AVD转换（转换速度可达250KBS)。片上集成1280字节RAM。终端可由手机端控制，解决了现有系统路灯的控制平台的不便，并实现其工业级工作温度范围40+85C。自动调光，故障报警的多功能，具有应用价值和推广前景。ESP8266是一款超低功耗的UART-WFi透传模块，拥有业内极富参考文献竞争力的封装尺寸和超低能耗技术，可将用户的物理设备连接到Wi-F[1]崔逊学，赵湛，王成.无线传感网络领域应用与设计技术M北京：无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。ESP8266硬件国防工业出版社，2009.接口非常丰富，可支持UART,IC,PWM,GPIO、ADC等，适用于各种物[②彭建盛，蓝忠武基于无线传感网络的智能路灯系统广西：河池联网应用场合。最大传输速率为：460800bps。ESP8266支持STN/AP/学院报，2010.