1. 25 V 是LM317 的基準電壓。反過來，根據(jù)所要求的恒流值I， 可計算電流取樣電阻： R42 =1. 25 / I。

　　LM317 最大輸出電流可達1. 5 A，工作壓差≤40V，穩(wěn)流精度高，可達± 1 ～ 2% ，內(nèi)部設有過流、過熱保護，使用安全可靠。

　　LM317 工作在線性狀態(tài)， 其功率損耗P = UI，在恒流值I 已定的情況下，只有降低工作壓差U 才能降低功耗。合適的工作壓差選擇在4 ～ 8V 范圍。

　　低于3V 將不恒流了。

　　單片機輸出PWM 加在IRF540 柵極，控制其通斷，來達到調(diào)整LED 亮度( 功率) 的功能。PWM頻率一般取值經(jīng)驗500 ～ 1000Hz，通過信號發(fā)生器實際測試PWM 占空比在20 ～ 100% 范圍調(diào)節(jié)，頻率到1000Hz 左右時路燈無閃爍感。

　　故障檢測電路，采集IRF540 漏極電壓，經(jīng)D6、R40、C7 峰值檢波電路得到直流電壓信號， 與LM393 組成的比較器的2 腳電壓比較輸出電平信號送單片機P10 檢測。按圖元件取值，實測路燈正常時，C7 電壓為3. 3V，斷路故障時0V，短路故障時7. 2V。實際電路只做了檢測斷路故障， 平時P1. 0為高電平，斷路故障時3932 腳電壓為0V，比較器翻轉(zhuǎn)輸出低電平。R39 調(diào)節(jié)比較器基準電壓，可以在1V 左右，防止干擾信號。R37 取值關鍵， 影響C7 的放電時間。經(jīng)實驗取300K 較合適。短路檢測原理同上。注意PWM 的占空比只能在20% ～99. 5% 之間調(diào)節(jié)，當輸出100% 的PWM 時，IRF540始終處于導通狀態(tài)，C7 不會被充電， 會影響故障檢測。

　　圖8 恒流驅(qū)動及故障檢測電路

　　圖9 鍵盤及液晶顯示流程圖

　　4 軟件設計

　　軟件設計的關鍵是按要求對路燈控制和液晶的操作界面設置。

　　4. 1 軟件實現(xiàn)的功能

　　(1) 時鐘功能。( 2 ) 路燈控制。( 3 ) 2 路PWM 控制。(4) 鍵盤及液晶顯示。

　　4. 2 鍵盤及液晶顯示

　　液晶顯示和功能設置采用菜單式操作，流程圖如圖9 所示。液晶帶漢字庫，操作界面友好方便，設置四個多功能鍵和一個返回鍵完成整個路燈控制設置和PWM 輸出。

　　4. 3 路燈控制流程圖

　　圖10 路燈控制流程圖

　　5 系統(tǒng)測試

　　5. 1 時鐘設置測試

　　通過菜單操作，進入時間設定，和開關燈設置。

　　設置當前時間在開關燈時間內(nèi)： 實測時，當前時間設置為20 點、兩路燈的開燈均設置為18 點、關燈時間設置均為為6 點。移動物體按設計要求進行測試，滿足要求。

　　5. 2 環(huán)境明暗變化測試

　　晚上，用物體遮擋光敏電阻， 調(diào)節(jié)PR2 關燈，指示燈D2 滅，表示調(diào)好。關燈移動物體按設計要求進行測試，滿足要求。

　　5. 3 獨立時間控制設置

　　將兩燈開關時間分別設置。一路滿足開燈時間條件，一路不滿足時間條件。

　　移動物體按基本要求進行測試，滿足開燈時間條件的路燈會按要求亮滅，不滿足時間條件的路燈長滅。交換兩路燈開燈條件結果一致。

　　5. 4 將路燈1 去掉( 模擬斷路) ，滿足時間條件，移動物體按基本要求路燈1 應該亮，蜂鳴器響，同時示警燈閃爍，液晶顯示L1 故障。路燈2 同樣滿足要求。實際的LED 燈故障基本都是斷路，所以僅作斷路檢測。

　　5. 5 由于路燈LED 亮滅時由PWM 控制， 只要PWM 信號能在20 ～ 100% 內(nèi)調(diào)節(jié)， 誤差小于2% ，則路燈電源的輸出功率就能滿足設計要求。實際測試PWM 信號只能在20% ～ 99% 間調(diào)節(jié)( 見2. 5 所示) ，最大誤差1% ，滿足設計要求。

　　6 結束語

　　模擬路燈節(jié)能控制系統(tǒng)經(jīng)測試完全滿足設計要求和工作需要，控制系統(tǒng)操作界面簡單易懂，單電源供電使電路簡潔明快，成本低廉; 環(huán)境光控制電路、恒流驅(qū)動及故障檢測電路設計特色突出，交通狀況的傳感器檢測電路經(jīng)濟實用，整個模擬路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的應用前景廣泛，具有開發(fā)應用價值。