[实用新型]一种基于Zigbee无线通讯的智能LED路灯控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED照明控制技术领域，尤其涉及一种基于Zigbee无线通讯的智能LED路灯控制器。

背景技术

目前，随着冷光源照明技术的快速发展，LED照明设备已广泛应用道路照明。基于市电电源的LED路灯照明设备的控制器已有很多产品，但该类型的控制器功能简单，其主要功能实现市电到直流低电压电源的转换匹配，对于路灯的调光节能、检测控制、LED灯珠寿命的保护等功能很少涉及。因此，单个路灯状态不可控或不能实现远程控制，路灯的工作状态和相关故障信号仍然依赖人工巡检，控制检查管理极不方便。

图1是目前使用中的LED路灯供电管理系统示意性图。如图1所示，该LED路灯供电管理系统一般包括市电电源、控制器和LED灯，控制器分别与市电电源、LED灯连接，其中，市电电源用于向控制器提供交流电源，市电控制由配电中心或线路配电柜控制供电或断电，即由此来控制LED灯的开关；控制器用于将从交流电源整流为直流，再经过高频开关电路将高压直流降压为低压直流，再经过恒流或恒压调节输出电路，将电源输出控制在额定范围内，供给LED灯；LED灯接收的控制器输出的恒流或恒压电源，将电能转换为额定的光照度照明。

图2是目前使用中的控制器的示意性图。如图2所示，该控制器一般包括整流电路、开关降压电路和恒流或恒压输出电路，从功能上讲该种控制器实际上是一种电源适配器，没有调节和控制功能。

普通的这种控制器存在以下几个问题：

1)单个LED灯的亮度和功率不可控，容易造成电能浪费或照明不足；

2)单个或一个区域内的LED灯的工作状态不能快速查询可了解，特别故障出现是不能快速响应排除；

3)LED灯长时间处于满负荷工作，易于降低LED灯的寿命，目前LED灯的成本还是比较高的，会增加使用为费用；

4)LED灯长时间处于满负荷工作，容易导致控制器过热，降低控制器效率和寿命；

5)没有信息交互功能，不便于路灯管理；

6)没有通讯功能，完全依赖人工巡检，实时性可靠性差。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于Zigbee无线通讯的智能LED路灯控制器，以实现单个LED路灯开关、亮度、功率调节，实时工作参数和状态查询，方便路灯远程集中管理，可靠有效节能和延长LED灯和电源适配器的使用寿命，通过单灯耗电电能计量和线路总配电电能计量比较，预防窃电和漏电事故。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于Zigbee无线通讯的智能LED路灯控制器，包括有市电信号采集器、无线通讯器、直流控制器、MCU主控单元，MCU主控单元的市电信号输入端与市电信号采集器相连，市电信号采集器的电源输入端与路灯控制器电源并联在市电电源上，路灯控制器电源输出端与MCU主控单元电源输入端相连，MCU主控单元的输出端与直流控制器相连，MCU主控单元的通讯端口与无线通讯器相连。

所述的无线通讯器采用Zigbee无线通讯芯片CC2530，并通过其异步串行外设接口与MCU主控单元异步串行接口连接，实现控制器本地采样信号与集控中心控制指令信号的传输。

所述市电信号采集器包括电压互感器、电流互感器、低通差分滤波电路和信号采集芯片，其中，采集的市电电压经过电压互感器转换为小电流，通过取样电阻转换为低电压信号，然后经过低通差分滤波电路输入到信号采集芯片的电压采集口，同时，采集的市电电流经过电流互感器转换为小电流信号，通过取样电阻转换为低电压信号，然后经过低通滤波电路输入到信号采集芯片的电流采集口，信号采集芯片对输入的电流和电压进行内部转换，输出电压，电流和电能的信号数值。

用于MCU主控单元根据写入的电压、电流互感器的变比数值、取样电阻值和信号采集芯片输出信号值计算出电压、电流的有效值和电能累积值。

所述市电信号采集器采用CS5460A芯片，并通过其同步串行外设接口与MCU主控单元同步串行接口连接，将电流、电压和电能输出到MUC主控单元。

所述电源采用E27C，为MCU主控单元提供电源，MCU主控单元对它进行监测和启动电源异常保护。

所述的MCU主控单元采用美国微芯公司的PIC18F4520微处理器。

所述主控单元通过同步/异步串行收发外设接口信号采集芯片与无线通讯器进行通讯，通过外部中断对电源进行监测和保护。