該路燈自動控制器適用于居民生活小區、學校、賓館等場所的路燈自動控制,解決了公共場所的長明燈,達到節約能源的目的。電路圖見圖所示。
一、控制原理
1.全夜燈控制
關燈部分:全夜燈就是晝關夜開的通用型自動控制。在夜晚向白天過渡時,天空由暗漸亮,光敏電阻RG2內阻降低,IC2A正輸入端電位下降,當低于負輸入端電位時,由IC2A、IC2B組成的電壓比較器輸出低電位,三極管V3由原來導通變為截止。
電源通過W4、R12向C8充電。延時開始,延時的時間可調W4,約在2~5分鐘左右。此時IC6的正輸入端電位上升,待高于負輸入端電位時IC6輸出高電位,三極管V2導通,繼電器J3吸合,J3-1切斷繼電器J1的電源使J1釋放,J1-1斷開,關閉路燈。由于自然光由夜晚到白天的變化是很緩慢的,會經過一個不穩定的過程,會造成路燈閉動,延時就是為了避免由暗變漸亮的緩慢而造成臨界狀態不穩定,達到關燈迅速而徹底。
開燈部分:白天向夜晚過渡時,光線漸暗。
RG2內阻增大,IC2A由于正輸入端電位上升而輸出高電位,IC2B輸出高電位,三極管V3由原來截止變為導通,C8經R12和V3放電,IC6正輸入端電位迅速下降,使IC6輸出低電平,三極管V2截止,繼電器J3釋放,J3-1接通可控硅VR正向電壓。隨著光線繼續變暗光敏電阻RG1內阻增大。C3充電,IC2C正輸入端電位緩慢上升,當正輸入端電位高于負輸入端電位時,IC2C輸出高電平,IC2D輸出高電平,R5、C4微分電路輸出的正脈沖將可控硅觸發導通,繼電器J1吸合,觸點J1-1接通,路燈開啟。
2.半夜燈和早晚燈的控制
所謂“半夜燈”就是在午夜行人稀少時關掉全部路燈或一部分路燈。在開燈時,因繼電器J3釋放.J3-1接通延時電路的電源。IC5與R8、W2、W3、C7構成時鐘振蕩,IC5是一個能產生精確定時脈沖的高精度控制器,其輸出的脈沖由R8、W2、W3、C7確定。IC4C、R7、G6構成上電復零電路,使分頻器IC3為全零輸出狀態。IC4B為封鎖電路,在定時結束后禁止時鐘脈沖送入IC3的⑩腳(CL端)。在J3-1接通時IC5起振,振蕩周期由W2調整為1.75秒,當計數8192個脈沖時,完成4小時定時,若振蕩周期為2.63秒,完成6小時定時。
IC3對IC5振蕩脈沖進行記數,在計到8192個脈沖時IC3③腳(Q14)輸出高電平控制兩支路,一路使三極管V1導通,繼電器J2吸合,J2-1斷開,關閉一部分路燈或全部路燈。同時另一路經門IC4B封閉IC4A禁止繼續計數。這就是“半夜燈”。4小時定時適用于夏天,6小時定時適用于冬天,K2是冬季與夏季轉換開關。
如果斷開K1將取消封鎖,變成了循環延時電路,適當調整延時,使之半夜關燈,黎明前黑暗時再開燈,這就是“早晚燈”。這“早晚燈”解決了黎明前的黑暗階段照明問題。給早起的人們的以方便。天亮后又自動關燈。
二、元件的選擇:
IC1;選三端穩壓器7812,IC2:選四電壓比較器LM339,IC3:選十四級二進制計數器CD4020,IC4:選四二輸入與非門CD4011,IC5:選NE555時基電路,IC6:選LM311電壓比較器。W1~W5選用線繞電位器。RG1、RG2選Q14 CdS光敏電阻。繼電器J1、J2選大功率JQX-15F,觸點:AC22V/30A。J3選具有常閉觸點的微型繼電器。電解電容除C3、C8用膽電解電容外,其余為普通電解電容。電阻均為1/4W,二極管為1N4001。
三、調試
天黑開燈天明關燈是基本的控制內容,第一步:在設置要關燈的環境下,先調W5使IC2A、IC2B組成的電壓比較器輸出低電位,再調W4使延時為5分左右J3釋放關閉路燈。第二步:給兩個光敏電阻遮住光線(模擬晚上)在J3釋放后,在不接C3的情況下,調Wl使IC2D輸出高電平,J1吸合,開啟路燈。第三步:在J3釋放狀態接通K2,調W2延時4小時左右,打開K2調W3延時6小時左右即可。反復調試以達最佳狀態。
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