一种自动换灯的路灯制造技术

一种自动换灯的路灯。它由灯杆，灯泡，步进电机，控制开关，继电器及其控制电路，单片机和步进电机及其控制电路，外灯罩，太阳能电池板，路灯控制线路组成。采用步进电机旋转的方式，通过控制电机的转动一定的角度，配合继电器接通对应的开关，实现了灯泡的自动更换。它构思新颖，操作方便，实用性强，节省了大量的人力物力。给路灯的维修工作提供了巨大的便利。并且路灯上装有太阳能电池板，通过太阳能发电，充分利用了能源，有利于社会的可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种自动换灯的路灯
本技术所属交通照明
，特别涉及一种自动换灯的路灯。 技术背景 公知，现在交通四通八达，各种路灯层出不穷，特点各异，给人们的夜间交通，生活 提供了便利，成为现代城市不可缺少的一部分。但是所有的路灯都有一个缺点，就是换灯麻 烦，而且灯泡坏了具有随机性，每次维护也需要巨大的费用。一般路灯杆都在5米以上，当 灯泡坏了维修更换十分不方便，目前某些路灯泡寿命为4000小时左右，几乎每隔半年左右 就需要更换一次，这样需要花费巨大的人力物力，并且有些路灯靠近高压输电线，如果多次 通过工具爬上去更换会有一定的安全隐患。因此如何让路灯更换变得更容易，甚至减少普 通更换次数是一个非常值得考虑的问题。
技术实现思路
针对上述中存在的问题，本技术提出解决的方法，其技术方案是：设计一种路 灯，参考电风扇工作原理，在路灯杆的顶端安装一个步进电动机，在步进电动机轴端上安装 一个圆柱形的连接结构（里面为继电器控制中心，可以和步进电机转轴同步转动），上面安 装一定数量的灯泡。外面罩一个灯罩，用来防水，灯罩上方安装太阳能电池板，通过太阳能 发电将电能储存起来给单片机控制电路、步进电机供电。当其中发光的灯泡坏掉时，就可以 按下控制开关，通过单片机控制步进电机转动一定的角度将坏掉的灯泡换掉，同时单片机 控制继电器使相应的灯泡火线开关闭合，使该灯泡电路接通发光。实现自动更换灯泡的目 的。当所有的灯泡都用坏掉之后就可以将灯罩取下，把所有灯泡换一次。 本技术的有益效果是：实现了灯泡的自动更换，解决了人们需要多次攀爬维 修灯泡的难题。例如如果在上面安装6只灯泡，采用防潮性能较好的灯罩就可以保证3年 左右可以不用人上去更换，一个普通的清洁工清洁时，按下开关即可实现故障灯的更换，维 修成本极大的降低。因此本新型路灯更换一次路灯就可以代替原来的很多次换灯，使用很 长时间，节省了大量人力物力。并且在道路的路灯上安装太阳能电池板，通过太阳能发电， 一方面可以给路灯步进电机供电，还可以给交通照明提供部分电力，实现了可再生能源的 广泛利用，有利于社会的可持续发展。 【附图说明】 图1为本技术的正剖视图的结构示意图； 图2为本技术的侧剖视图的结构示意图； 图3为本技术的整体结构示意图； 图4为本技术的灯杆及对应开关结构示意图； 图5为本技术步进电机接线图； 图6为本技术换灯控制流程图； 图7为本技术单片机控制继电器电路原理图； 图8为本技术继电器控制路灯的接线图； 图9为本技术电刷和圆形电极结构的侧视图； 图10为本技术电刷和圆形电极结构的俯视图； 图11为本技术步进电机驱动电路图； 图1?10中：1-外路灯灯罩，2-灯杆，3-电机转轴，4-电机转轴与灯泡连接的圆柱 形连接装置及继电控制器集成部分，5-路灯泡，6-控制电机转动的开关，7-小灯泡罩，8-太 阳能电池板，9-步进电机10-继电器，11、15-连接各组灯泡的一对零火线电极，12-连接在 电机转轴的圆柱形电极，13-电刷，14-连接电极进入继电控制中心的零火线 【具体实施方式】 电机的选择：本方案中例举灯罩中安装6个灯泡（其他数量灯泡也可以类似设 计），步进电机旋转60°实现一次换灯。本方案采用型号为35BY38S03永磁性步进电机，每 给步进电机一个脉冲，步进电机转动7.5°。每次换灯时，按一次开关，步进电机旋转60° , 即实现了一次换灯。选用TA8435H作为步进电机的驱动器，如图11所示，J1的2、3、4脚别 接单片机的PI. l、1.2、pl.3 口，J1的1脚、5脚单片机的地和VCC。VCC选用5V电源。J2 的1、2、3、4分别与步进电机的A、A、B、B相接，J2的5脚与步进电机的GND相接。单片机 PI. 1 口控制步进电机旋转速度和脉冲个数，P1. 2 口控制步进电机正反转，P1. 3 口使能控制 端。本方案1/8细分工作方式，单片机PI. 1脚每一秒钟给步进电机一个脉冲，步进电机旋 转0.9375°，每按一次换灯开关，单片机产生64个脉冲，步进电机旋转60°，实现一次换 灯，时间约64秒。 控制方案的选择：6个继电器由单片机P1. 0到P1. 5六个10 口集中控制，根据换 灯的顺序依次被选中，如图7所示，单片机P1.0 口控制继电器，接通该电灯泡对应的火线， 灯泡发光，继电器加续流二极管，防止三极管截止时继电气线圈形成的反向电感；如流程图 6所示，每按一次开关（6)，则步进电机旋转60度，同时单片机P1 口选通对应的继电器使该 灯泡发光，5次换灯后单片机进入等待状态，按下换灯按钮步进电机不在旋转，此时就需要 取下灯罩重新换上6只灯泡，按下手动复位按钮使单片机复位，从新开始工作。 结构安装部分：灯杆（2)顶端安装步进电机（9)，步进电机转动所需电能由外灯罩 (1)上的太阳能电池板（8)或外置电源提供，外灯罩（1)具有防水和发电的功能，灯罩最下 层部分为透明部分，方便照明，整个灯罩为密封结构。步进电机（9)由开关（6)控制单片机 发出脉冲信号控制步进电机转动，在步进电机转轴端部有一个和电机同轴转动圆筒形连接 部分（4)，筒上留有一定数量灯泡安装凹槽用于安装灯泡；如图8所有灯泡凹槽顶端的火线 全部在控制集成部分（4)内部通过继电控制器开关（10)连接到火线电极（15)上，灯泡凹 槽零线直接连在零线电极（11)上；电源的零火线（图9结构中未画出）连接在静止固定的 电刷（13)上，电刷和与电机转轴同步旋转的圆柱形电极（12)紧密接触，电极（12)随电机 转动的过程中始终和静止的电刷接触良好，且摩擦力较小，导电性能良好（类似直流电机 中的电刷换向结构），圆筒形电极（12)引出零火线（14)分别接在电极（11)、（15)上，至此 就完成了灯泡的接线电路图，且在旋转时导线不会缠绕，能保证相关线路的导通。 正常运行时，单片机选中对应的继电器使处于正下方的灯泡火线接通，该灯泡能 正常发光。当灯泡出现故障（如灯丝烧断）时，就需要更换灯泡。路灯维修员按一次控制按 钮（6)，单片机响应按钮信号，产生脉冲信号控制步进电机旋转60°停止，用邻近的灯泡替 换坏掉的灯泡，同时单片机选中对应的继电器（单片机查表法很容易实现对应继电器的选 择，这里就不再赘述），使新灯泡接通就可以发光了，换灯过程结束。由于步进电机可以稳定 精确的旋转某一固定角度，性能十分稳定，并且当路灯正常工作时，单片机选中某一继电器 持续导通，灯泡持续发光，当此灯泡换掉时，单片机控制相应继电器，使此灯泡与火线断开， 至此就完成了灯泡的自动更换过程。整个过程只需要操作控制开关（6)即可，换灯过程十 分简便。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动换灯的路灯，其特征是：通过在路灯杆安装一个步进电机，通过控制电机的转动实现了灯泡的自动换灯。

【技术特征摘要】
1. 一种自动换灯的路灯，其特征是：通过在路灯杆安装一个步进电机，通过控制电机 的转动实现了灯泡的自动换灯。2. 根据权利要求1的自动换灯的路灯，其特征是：在外灯罩上安装太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈康，高扬，魏呈霖，
申请(专利权)人：陈康，高扬，魏呈霖，
类型：新型
国别省市：湖北;42