路燈控制器設計設計方案比較研究

馬永勛　甘意豪　周星宇　葉宗森

摘? 要：本文主要是設計一個路燈控制器，路燈控制器主要由聲控電路、光控電路、延時電路組成。聲控電路主要由話筒收集聲音信號，光控電路主要由光敏電阻實現，延時電路主要由NE555組成。白天，燈會自己熄滅，有聲音時燈也不會亮;夜晚，有聲音時燈會自動點亮。聲控和光控有利于節能而且便于控制，使電路具有的靈敏度高、性能穩定等優點。

關鍵詞：聲控電路;光控電路;延時電路;電源電路

一、設計背景

隨著城市化進程的加快，人民生活會水平的不斷提高，城市建設顯得越來越重要。在各個大街小巷隨處都有路燈，不僅點亮了人們的日常生活，更給社會生活帶來安全與方便。在如今這個信息爆炸的時代，科技越來越涌入人們的生活，路燈的設計也變得愈加多樣化，生產的廠家越來越多，智能化提高，節能性好，功能各樣，比如聲光控路燈、太陽能路燈、智能節能路燈等等。隨著能源的短缺，對于新型節能器件的要求與需求也越來越高，為了減少大氣污染等問題，減少不可再生資源的使用，提高能源利用率等，綠色型路燈控制器成為了各個城市的首選。聲光控路燈控制器實現公共照明系統的工作電流與亮度需求的結合，達到節能和供電的目的，對用電系統的保護作用可使其壽命延長，不僅能給人帶來方便，更具有節能的作用，安全性也相當高。樓道、居家走廊、賓館、飯店等都對燈有這很大的需求，基于我國的國情，聲光控型的燈更能普及，所以對聲光控路燈的研究顯得十分必要。

二、總體方案設計

通過查閱相關的資料，結合自己的理解以及分析，我提出了兩種方案來實行其功能。下面就介紹兩種方案對同一目的的實現方法，并對這兩種方案的組成框圖以及實現原理分別進行說明，比較兩種方案的優劣，闡述我最終選擇方案的原因。

（一）方案比較

1、方案一

整個電路主要由聲控電路、電源電路、光控電路、延時電路組成，光控電路對整個外界光亮程度進行檢測，輸出與整個光亮程度相對應的電壓信號，從而實現白天燈泡不亮晚上燈泡亮的功能。話筒能夠收集聲音，當有聲音時燈會自然點亮，沒有聲音時，燈會自動熄滅。延時電路可使燈泡在聲音消失后延遲一點時間熄滅，必要時可增加一個開關，以便于控制聲控部分，提高實用性。

2、方案二

用74LS161和74LS194以及555定時器來控制電路，主要由脈沖產生電路、時序控制電路等組成，通過脈沖信號發生器來驅動控制電路，寄存器輸出端直接驅動燈泡使其發亮，可進行計數，計算燈泡開關的次數。

（二）方案論證

經過仿真，兩種方案均可以實行且都能實現其功能。

方案一的優點在于電路構成簡單，實現起來也很容易，器件都是平常的常用器件，且能夠對電路進行很好的控制，便于在現實生活中進行管理和維修。采用555時基電路作為控制元件，其控制性較好，不但制作簡單，調試容易，而且電路的靜態功耗也很小。缺點是電路沒有計數功能，與方案二相對功能比較單一。實現的難點在于要分清器件的管腳功能及作用，聲音來源的收集不易集中以及光源強度對電路的影響較大。

方案二的優點在于電路相對使用的知識層面要多一點，可實現計數功能;能夠不使用光控來控制電路，便于特殊情況下進行檢測與控制;可以控制哪些燈泡亮，哪些燈泡不亮。缺點是電路有點太過復雜，燈泡管理不太集中;不能實現簡便控制，且燈泡亮度不穩定，容易產生閃爍現象;開關數目太多，對于元器件的浪費有點嚴重。實現的難點在于要隨時檢查電路端口是否接對且對仿真繪圖能力有一定要求，生產成本會有提高，實施普及起來有一定困難，且制作不太容易。

（三）方案選擇

在現實生活中，路燈是為了方便人們生活的，它不僅能夠美化社會生活環境，且能夠起到促進社會生活和諧發展以及保障百姓生活的安全、自由、幸福的重要作用。沒有和諧、幸福的社會生活，哪來百姓的安居樂業。本著黨的方針政策，一切為了人民，一切服務于人民的要求，基于現實生活中要求路燈要方便且易于操作，安全性要求高，便于控制電路，能夠是實現多種控制以便進行維修檢測，制作成本不太高，能夠普及實施等原因，最終選擇方案一。

參考文獻：

[1]陳有卿.實用燈光控制電路300例.中國電力出版社2005.

[2]康光華.電子技術基礎數字部分.高等教育出版社第六版2014.

[3]胡翔駿.電路分析.高等教育出版社第二版2007.

[4]肖明明.電子信息類專業實踐教程.中山大學出版社2012.