摘要：跨座式单轨作为轨道交通的一种常见制式，在中国三、四线城市正逐步受到人们的关注，轨道交通作为一种绿色的出行方式，能源利用的效率也是人们关注的重点，根据跨座式单轨在建城市客流预测，有必要对车站照明系统进行智能控制，以便更好的节约能源，实现真正的绿色出行。控制系统以AT89S52单片机为核心控制器，辅以声光检测设备设计出智能灯控制器，实现了能根据实际光线条件控制继电器的开关来控制车站内照明灯具的功能，并通过按键来设置延时开灯的时间.从而达到节约运营成本。
关键词：跨座式单轨车站；单片机；继电器
1.引言
跨座式单轨车站是城市交通网络中一种重要的节点，它是提供给广大乘客乘降，换乘和候车的公共场所，车站应能够保证旅客安全、舒适、迅速地进出轨道交通车站，同时具有良好的暖通，采光，卫生，防灾防火设备等，给广大乘客提供相对安全、舒适、清洁的公共环境。城市轨道交通车站照明系统属于低压供电系统，一般分为工作照明、节电照明、应急照明、广告照明四大类。早期开通线路一般采用BAS系统（环境与设备监控系统）控制照明配电室照明配电箱接触器达到分类控制，节约能源；近期新开线路一般设计智能照明系统控制站内照明设备，一般分为八种以上模式进行控制。二种控制方式各有优缺点，在目前轨道交通实际应用中，还不能完全满足轨道交通车站照明系统的控制策略。在这样的背景下，采用声光控智能灯应运而生，它既满足了人们对单片机及数字电路技术研究的需求，也符合了照明灯在人类生活环境中扮演重要角色的条件。声光控制灯不仅适用于住宅区的楼宇，而且也适用于轨道交通车站等场所，通过合理的控制策略，可杜绝“长明灯”，达到节约电能和延长电灯泡的使用寿命的效果[1-2]。
2.系统方案
设计是以AT89S52单片机为核心设计的一种声光控智能开关控制系统，系统整体硬件电路包括：电源电路，声控电路，光控电路和主控电路及灯控电路。系统总框图如图1所示：
图1 系统方框图
图2 声控电路图
图3 光控电路图
3.系统硬件设计
系统硬件部分主要包括了声控电路、光控电路、控制电路。
3.1声控电路的设计
根据极体传声器MK1的原理及由三极管VT，电容C1及电阻R1、R2、R3等组成的声控电路，如图2所示。当1脚处于高电平时，由于2脚早已处于高电平而满足了与非门翻转条件，3脚跳变为低电平[3-5]。
3.2 光控电路的设计
利用光敏电阻的工作原理，由光敏电阻Rx、滑动变阻器Rw、电阻R4、电阻R5及比较强LM324等组成的光控电路如图3所示。通过比较器的作用，从其比较器LM324输出端输出高电平。当天黑时，刚好与上述情形相反输出高电平并将该信号送到控制电路单片机的检测端口[6]。
3.3 控制电路的设计
本文在众多的单片机类型中选取ATMEL公司的AT89系列单片机AT89S52实现控制作用，该单片机具有以8051为内核运行速度更快、增加了看门狗电路，防止程序“走飞”，更加安全可靠等优点，其引脚图如图4[7]：
图4 单片机芯片图
该控制电路以单片机为核心，通过时钟电路、复位电路等为主组成。如图所示，晶体一般可以选择3M~24M，电容选择30pF左右。选择晶振为12MHz，电容30pF，其时钟电路如图5所示：
单片机在RESET端加一个大于20ms正脉冲即可实现复位，上电复位和按钮组合的复位电路如图6所示下：
图5 时钟电路
图6 复位电路
在系统上电的瞬间，RST与电源电压同电位，随着电容的电压逐渐上升，RST电位下降，于是在RST形成一个正脉冲。只要该脉冲足够宽就可以实现复位，即
ms。一般取R
1
，C
22uF。当人按下按钮S1时，使电容C1通过R1迅速放电，待S1弹起后，C再次充电，实现手动复位，R7一般取200。
综上所述控制电路即单片机最小系统的电路图如图7所示。
图7 控制电路
3.4 系统硬件整体电路图
系统整体电路图即将声控电路、光控电路、灯电路、控制电路串联，最后再接入电源电路，实现只有在光电路，声控电路全部闭合的时候灯才亮。
图8 整个系统电路图
4.系统软件设计
整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，因此软件部分的设计非常重要。系统程序主要是单片机对检测的信号进行分析，然后输出相应的触发信号。根据系统的功能要求，在分析整个软件实现的基础上，并经比较论证得系统程序流程图如图11所示[8-9]。
5.总结
设计切实考虑了跨座式单轨车站照明智能控制的实际需求，不管是作为传统BAS系统照明控制的补充，还是作为新兴控制方式智能照明控制系统的深化，针对不同区域采用不同控制策略，针对客流较大车站、客流集
中时段，主要采用BAS或智能照明进行分路控制，对于客流较小车站或小客流时段，或者一些辅助区域结合本文设计的光电智能照明系统，可以有效节约电能，达到建设绿色车站、绿色轨道交通的目的。通过反复验证，系统工作稳定，反应灵敏，性价比高，应用范围广，具有很强的实用性，真正实现了跨座式单轨车站照明的智能控制。
图11 系统程序流程图
参考文献：
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[9] 刘 骋.高频电子技术[J].电子技术应用，2011，（4）：80-89.
论文作者:熊学友
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
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