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

　　LM317 最大輸出電流可達(dá)1. 5 A，工作壓差≤40V，穩(wěn)流精度高，可達(dá)± 1 ～ 2% ，內(nèi)部設(shè)有過流、過熱保護(hù)，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(jī)輸出PWM 加在IRF540 柵極，控制其通斷，來達(dá)到調(diào)整LED 亮度( 功率) 的功能。PWM頻率一般取值經(jīng)驗(yàn)500 ～ 1000Hz，通過信號(hào)發(fā)生器實(shí)際測(cè)試PWM 占空比在20 ～ 100% 范圍調(diào)節(jié)，頻率到1000Hz 左右時(shí)路燈無(wú)閃爍感。

　　故障檢測(cè)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(hào)， 與LM393 組成的比較器的2 腳電壓比較輸出電平信號(hào)送單片機(jī)P10 檢測(cè)。按圖元件取值，實(shí)測(cè)路燈正常時(shí)，C7 電壓為3. 3V，斷路故障時(shí)0V，短路故障時(shí)7. 2V。實(shí)際電路只做了檢測(cè)斷路故障， 平時(shí)P1. 0為高電平，斷路故障時(shí)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(zhǔn)電壓，可以在1V 左右，防止干擾信號(hào)。R37 取值關(guān)鍵， 影響C7 的放電時(shí)間。經(jīng)實(shí)驗(yàn)取300K 較合適。短路檢測(cè)原理同上。注意PWM 的占空比只能在20% ～99. 5% 之間調(diào)節(jié)，當(dāng)輸出100% 的PWM 時(shí)，IRF540始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，C7 不會(huì)被充電， 會(huì)影響故障檢測(cè)。

　　圖8 恒流驅(qū)動(dòng)及故障檢測(cè)電路

　　圖9 鍵盤及液晶顯示流程圖

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是按要求對(duì)路燈控制和液晶的操作界面設(shè)置。

　　4. 1 軟件實(shí)現(xiàn)的功能

　　(1) 時(shí)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(shè)置采用菜單式操作，流程圖如圖9 所示。液晶帶漢字庫(kù)，操作界面友好方便，設(shè)置四個(gè)多功能鍵和一個(gè)返回鍵完成整個(gè)路燈控制設(shè)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(cè)試

　　5. 1 時(shí)鐘設(shè)置測(cè)試

　　通過菜單操作，進(jìn)入時(shí)間設(shè)定，和開關(guān)燈設(shè)置。

　　設(shè)置當(dāng)前時(shí)間在開關(guān)燈時(shí)間內(nèi)： 實(shí)測(cè)時(shí)，當(dāng)前時(shí)間設(shè)置為20 點(diǎn)、兩路燈的開燈均設(shè)置為18 點(diǎn)、關(guān)燈時(shí)間設(shè)置均為為6 點(diǎn)。移動(dòng)物體按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)試，滿足要求。

　　5. 2 環(huán)境明暗變化測(cè)試

　　晚上，用物體遮擋光敏電阻， 調(diào)節(jié)PR2 關(guān)燈，指示燈D2 滅，表示調(diào)好。關(guān)燈移動(dòng)物體按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)試，滿足要求。

　　5. 3 獨(dú)立時(shí)間控制設(shè)置

　　將兩燈開關(guān)時(shí)間分別設(shè)置。一路滿足開燈時(shí)間條件，一路不滿足時(shí)間條件。

　　移動(dòng)物體按基本要求進(jìn)行測(cè)試，滿足開燈時(shí)間條件的路燈會(huì)按要求亮滅，不滿足時(shí)間條件的路燈長(zhǎng)滅。交換兩路燈開燈條件結(jié)果一致。

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

　　5. 5 由于路燈LED 亮滅時(shí)由PWM 控制， 只要PWM 信號(hào)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(shè)計(jì)要求。實(shí)際測(cè)試PWM 信號(hào)只能在20% ～ 99% 間調(diào)節(jié)( 見2. 5 所示) ，最大誤差1% ，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　模擬路燈節(jié)能控制系統(tǒng)經(jīng)測(cè)試完全滿足設(shè)計(jì)要求和工作需要，控制系統(tǒng)操作界面簡(jiǎn)單易懂，單電源供電使電路簡(jiǎn)潔明快，成本低廉; 環(huán)境光控制電路、恒流驅(qū)動(dòng)及故障檢測(cè)電路設(shè)計(jì)特色突出，交通狀況的傳感器檢測(cè)電路經(jīng)濟(jì)實(shí)用，整個(gè)模擬路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的應(yīng)用前景廣泛，具有開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。