[发明专利]一种联网获取天气预报数据的太阳能路灯控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能路灯控制装置，具体的说是一种联网获取天气预报数据的太阳能路灯控制装置。

背景技术

太阳能路灯是一个非常依赖天气气候的系统，一定光强的阳光照射至太阳能电池板时才能有效对蓄电池充电，由于每天光强辐射量随着天气气候的变化随机波动很大，一定功率的太阳能电池板每天的发电量的波动是非常大的，在持续阴雨天和雾霾很长的天气情况下太阳能路灯容易出现晚上灯不亮或亮灯时间短的现象。为了解决这个问题，一种LED光源功率可调的太阳能路灯控制器被提出和发明，但是这种控制器需要根据气候变化手动设置亮灯方案，例如，夏季光强辐射大，有效光照时间长，电池板发电量充足，亮灯方案可设置为LED灯具全功率亮灯或增加亮灯时间。冬季光强辐射小，有效光照时间短，电池板发电量不足，亮灯方案可设置为LED灯具半功率亮灯或减少亮灯时间。这种LED光源功率可调的太阳能路灯控制器需要人们在现场设置亮灯方案，操作复杂，使得太阳能路灯后期维护工作繁重，一旦亮灯方案设置不合理，仍然会出现夜间照明效果不佳和亮灯时间短的缺陷，而且不能有效充分利用蓄电池中的电量。

发明内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），本发明提出一种可以联网获取天气预报数据的太阳能路灯控制装置。具体而言，众多太阳能路灯中的太阳能路灯控制器采用Zigbee无线通信模块组成一个无线传输网络，选择网络中其中一个太阳能路灯控制器作为无线Internet接入点，该太阳能路灯控制器能够获取Internet网络中的未来若干天的天气预报数据，并将未来若干天的天气预报数据通过Zigbee无线传输网络传送给网络中每一个太阳能控制器，网络中的太阳能控制器根据未来若干天的天气情况和蓄电池剩余电量自动设置当晚的亮灯方案。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种联网获取天气预报数据的太阳能路灯控制装置，包括多个Zigbee太阳能路灯控制节点和Zigbee太阳能路灯控制网关。

所述的Zigbee太阳能路灯控制节点由单片机系统模块、双MOSFET开关管驱动电路、双MOSFET开关管、单MOSFET开关管驱动电路、单MOSFET开关管、蓄电池电量检测电路、光源功率调节电路、LED工作状态指示电路、Zigbee无线传输模块和LED驱动电源组成。单片机系统模块的I/O口和PWM复合引脚通过设置线路分别与双MOSFET开关管驱动电路和光源功率调节电路相连；双MOSFET开关管驱动电路用于驱动双MOSFET开关管，实现太阳能电池板对蓄电池的充电控制；光源功率调节电路通过线路与LED驱动电源相连，用于实现LED路灯光源的功率调节；单片机系统模块的I/O引脚分别与单MOSFET开关管驱动电路、LED工作状态指示电路和Zigbee无线传输模块相连；单MOSFET开关管驱动电路用于驱动单MOSFET开关管，实现蓄电池对LED路灯光源的放电控制；LED工作状态指示电路用于显示Zigbee太阳能路灯控制节点的各种工作状态；Zigbee无线传输模块用于向相邻节点传输数据信息和接收相邻节点发送的数据信息。每个Zigbee太阳能路灯控制节点拥有唯一的地址编码（Zigbee-ID）。单片机系统模块的A/D引脚通过线路与蓄电池电量检测电路相连，蓄电池电量检测电路另一端与蓄电池上的正负主线路相连，用于检测获取蓄电池剩余电量。

所述的Zigbee太阳能路灯控制网关在Zigbee太阳能控制节点电路结构的基础上扩展增加一个GPRS或WiFi无线传输模块，其它电路结构与Zigbee太阳能控制节点的电路结构一样。GPRS或WiFI无线传输模块用于获取Internet网络中气象台网站或服务器中的未来若干天的天气预测数据。

通过以上电路和系统结构设计，本发明的工作原理为：

Zigbee太阳能路灯控制网关和多个Zigbee太阳能路灯控制节点被分配一个独一无二的Zigbee-ID号，Zigbee太阳能路灯控制网关和多个Zigbee太阳能路灯控制节点能够自动组网形成一个Zigbee无线传输网络，Zigbee太阳能路灯控制网关通过GPRS或WiFi无线传输模块接入Internet网络，获取气象台网站或服务器中的本地未来若干天的天气预报数据，并将数据传给网络中的每一个Zigbee太阳能路灯控制节点，网络中的每一个Zigbee太阳能路灯控制节点根据未来若干天的天气预报数据和蓄电池剩余电量智能调整和设置当晚的亮灯方案。