王新宇 李姿* 沈陽工學(xué)院

1 設(shè)計背景

目前街道兩側(cè)的路燈只能根據(jù)時間來統(tǒng)一打開或關(guān)閉，這樣不僅費(fèi)電還無法根據(jù)時令的變化改變開關(guān)燈的時間，所以市面上需要一款能夠根據(jù)路面情況自動打開或關(guān)閉的智能路燈，智能路燈滿足時控、光控、物控的同還利用互聯(lián)網(wǎng)平臺為媒介將路燈的運(yùn)行狀況等信息發(fā)送到平臺。

2 設(shè)計原理

智能路燈是以ST98C51單片機(jī)為核心，外部配有光電傳感器、光敏模塊、電源系統(tǒng)和WiFi模塊，各模塊協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)整個處理過程，本次設(shè)計用到的傳感器具體名稱和功能如下：

2.1 光電傳感器

本次使用的光電傳感器為對射型光電傳感器，該傳感器是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)通過發(fā)射端與接收端的光波信號來檢測是否有物體通過，此次設(shè)計使用了兩個光電傳感器（傳感器G1、G2）。

2.2 光敏模塊

光敏模塊內(nèi)部具有光敏電阻，光敏電阻可以根據(jù)光線的強(qiáng)弱來改變自身的電阻大小，此次設(shè)計中路燈光源下方安有一個光敏模塊，該模塊可以檢測路燈是否損壞。

2.3 光源系統(tǒng)

該系統(tǒng)由節(jié)能燈、太陽能板和蓄電池組成，白天太陽能板可以吸收太陽光并將其轉(zhuǎn)化為電能存儲到蓄電池中，夜間蓄電池可以為整個控制系統(tǒng)提供電能。

2.4 WiFi模塊

本次智能路燈采用了ESP8266型wifi模塊，該模塊通過互聯(lián)網(wǎng)來與oneNET平臺實(shí)現(xiàn)通訊，把路燈的損壞情況傳送到oneNET平臺，用戶就可以及時在手機(jī)上查看路燈損壞的情況。

圖1 智能路燈的仿真電路圖

圖2 智能路燈的系統(tǒng)框圖

3 結(jié)論

白天時，智能路燈中電源系統(tǒng)的太陽能板開始工作為蓄電池充電，當(dāng)夜間來臨時，光電傳感器開始工作，當(dāng)物體經(jīng)過光電傳感器G1時路燈開啟，當(dāng)物體離開G1經(jīng)過光電傳感器G2時路燈關(guān)閉，如果當(dāng)物體經(jīng)過傳感器G1且未觸發(fā)G2時光敏模塊電阻未發(fā)生變化（路燈節(jié)能燈未亮），則視為路燈出現(xiàn)故障，WiFi模塊會把路燈的運(yùn)行狀況發(fā)送到oneNET平臺，在平臺上設(shè)有應(yīng)用展示(圖3)可以立即發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的路燈，本次設(shè)計中智能路燈還具有時控功能，單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部具有內(nèi)部時鐘，當(dāng)達(dá)到一定時間時可以開啟或關(guān)閉整個系統(tǒng)。

圖3 oneNET平臺的應(yīng)用數(shù)據(jù)展示