[发明专利]路灯控制开关自保持装置及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及电器节能装置，特别涉及一种路灯控制开关自保持装置及实现方法。

背景技术

目前，在国家制定的可持续发展的战略大背景下，节能减耗成为了路灯管理部门的首要任务和前提，路灯的控制对于节约能源，减少损耗具有很大关系，现有的路灯控制系统采用的方法是通过控制柜电路，用直流继电器控制外部交流接触器吸合通电，之后，由自保电路始终保持供电以维持继电器吸合，使得路灯一直开着，路灯亮10个小时，控制柜电路中的继电器也要在直流电持续供电的情况下吸合10小时。现有的路灯控制系统的电能消耗非常大，那么，如何改变现有的用直流继电器控制外部交流接触器吸合方式，从而大大减少了控制部分电能消耗呢？无疑要通过新技术来解决。因此，如何解决这个问题就成为了本技术领域的技术人员所要研究和解决的课题。

发明内容

本发明的目的就是针对目前路灯控制器现状，提供一种新改进方案，利用磁保持控制继电器吸合与断开，设计实现控制路灯开关，更加节省的投入，更适合现场改造和应用后日常维护，节约能源，减少损耗。

本发明是通过这样的技术方案实现的：路灯控制开关自保持装置，其主电路包括中央处理器，日光照度检测模块和光电隔离控制模块，其特征在于，中央处理器采用单片机 MSP430F149；日光照度检测模块包括光敏感光器件和分压电阻，单片机 MSP430F149 片内A/D转换器ADC端口与日光照度检测模块连接，由光敏感光器件采集光信号，采用电阻分压方法，将光信号转换成随光线强弱变化而变化对应的电压信号，电压信号传送到单片机 MSP430F149 片内 A/D 转换器 ADC 端口，经 A/D 转换后电压信号转换成数字信号；

光电隔离控制模块包括开关预动保护电路、预动作反馈电路、自保持控制开关电路和接线端子CON14，接线端子CON14中的信号端包括闸-输出、闸-返回、闸-闭合01、闸-闭合02、闸-闭合03、闸-断开01、闸-断开02、闸-断开03，它们分别与单片机MSP430F149的I/O口连接； 

开关预动保护电路由光电耦合器U9、三极管 V10、预动作继电器 K1、稳压二极管 V1、二极管 V2 、V3及阻容元件组成；光电耦合器U9的输入回路正极与 VCC/3.3V电源端连接，光电耦合器U9的输入端负极通过电阻 R42 与接线端子 CON14 的“闸-输出”端连接；光电耦合器 U9 的输出回路的集电极端与12V电源正极连接，输出回路的发射极端经电阻 R2、稳压二极管 V1 连接三极管V10 的基极，三极管 V10 的集电极串接预动作继电器 K1，预动作继电器 K1 的一组常开触点的一端与 12V 电源正极连接，同组常开触点的另一端与外供路闸的 12V 电源正极端子连接；当预动作继电器 K1 吸合时，路闸的12V电源正极端子接通12V电源正极； 

预动作反馈电路由光电耦合器 U4、电阻 R17 组成；光电耦合器 U4 的输入回路正极通过电阻R17 与 12V 电源正极连接，光电耦合器 U4 的输入端负极与开关预动保护电路控制的预动作继电器 K1 的一组常开触点的一端连接，同组常开触点的另一端与电源地 GND1 连接；光电耦合器 U4 的输出回路的集电极端与接线端子 CON14 的“闸-返回” 端连接，输出回路的发射极端与电源地 GND 连接；“闸-返回”端通过电阻 R16 上拉到3.3V,常态为“高电平”，当预动作继电器 K1 吸合时，“闸-返回”端由高电平变为低电平； 

    单片机 MSP430F149 根据“闸-返回”端由高电平到低电平的变化确定“预动作”执行完成；当“闸-返回”端为低电平时，单片机 MSP430F149 确定预动作完成后，通过I/O口控制自保持控制开关电路中的自保持控制开关K2、K3、K4执行相应的闭合和断开操作，闸-闭合01、闸-断开01为自保持控制开关 K2 执行闭合和断开操作的控制端；闸-闭合02、闸-断开02为自保持控制开关 K3 执行闭合和断开操作的控制端；闸-闭合03、闸-断开03为自保持控制开关 K4 执行闭合和断开操作的控制端；