基于oneNET平臺(tái)的智能路燈的設(shè)計(jì)

王新宇 李姿* 沈陽(yáng)工學(xué)院

1 設(shè)計(jì)背景

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

2 設(shè)計(jì)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(gè)處理過(guò)程，本次設(shè)計(jì)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(duì)射型光電傳感器，該傳感器是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)通過(guò)發(fā)射端與接收端的光波信號(hào)來(lái)檢測(cè)是否有物體通過(guò)，此次設(shè)計(jì)使用了兩個(gè)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(lái)改變自身的電阻大小，此次設(shè)計(jì)中路燈光源下方安有一個(gè)光敏模塊，該模塊可以檢測(cè)路燈是否損壞。

2.3 光源系統(tǒng)

該系統(tǒng)由節(jié)能燈、太陽(yáng)能板和蓄電池組成，白天太陽(yáng)能板可以吸收太陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)到蓄電池中，夜間蓄電池可以為整個(gè)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)與oneNET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通訊，把路燈的損壞情況傳送到oneNET平臺(tái)，用戶就可以及時(shí)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(shí)，智能路燈中電源系統(tǒng)的太陽(yáng)能板開(kāi)始工作為蓄電池充電，當(dāng)夜間來(lái)臨時(shí)，光電傳感器開(kāi)始工作，當(dāng)物體經(jīng)過(guò)光電傳感器G1時(shí)路燈開(kāi)啟，當(dāng)物體離開(kāi)G1經(jīng)過(guò)光電傳感器G2時(shí)路燈關(guān)閉，如果當(dāng)物體經(jīng)過(guò)傳感器G1且未觸發(fā)G2時(shí)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(huì)把路燈的運(yùn)行狀況發(fā)送到oneNET平臺(tái)，在平臺(tái)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(jì)中智能路燈還具有時(shí)控功能，單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部具有內(nèi)部時(shí)鐘，當(dāng)達(dá)到一定時(shí)間時(shí)可以開(kāi)啟或關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)。

圖3 oneNET平臺(tái)的應(yīng)用數(shù)據(jù)展示