论文部分内容阅读
摘要：远近光灯的照明使用，对车辆夜间的行驶安全至关重要。本设计在现有车辆手动切换的基础上利用52型单片机，实现了汽车远近光灯的自动切换功能，能在一定程度上有效避免夜间会车所造成的交通事故。
关键词： 52单片机；汽车远近光灯；自动切换；系统仿真
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0194-02
Based on 52-type microcontroller car distance light automatic switching system design
Abstract：The use of distance light is essential to night driving safety of the vehicle.This desi- gn based on the existing automobile headlight manually switching system uses 52-type microcontroller to achieve the automatic switching function，which can avoid traffic accidents to a certain degree when automobiles are crossing each other at night.
Key words：52-type microcontroller ；vehicle headlights’far（ near） light；auto switching；system simulation
隨着科技不断进步，汽车已不再只是传统的机械系统，也是一台极其复杂、极其精密的电子产品。在加入各种感测器、电子系统、通讯娱乐等，汽车变得更加安全，更加舒适，更加智能。基于这种理念，设计了远近灯光的智能切换，减轻了驾驶员的驾驶强度，能使夜间行车时，驾驶员更加专心注意车辆前方，一定程度上保证了行驶的安全。
1 系统基本原理
本系统可分为两个子系统：手动子系统和自动切换子系统，由开关一键切换。手动子系统保留原来手动切换的电路，只是在开关上做了改动，不再赘述。下面主要介绍自动切换子系统。经实验测试，汽车夜间行驶，两车相会，相距120米时，其前大灯的最小照度为6LX（LX：照度单位）。自动切换子系统的设计原理：当来向车辆的光照度≥6LX时，汽车前大灯由远光灯自动转换为近光，同时系统指示灯变为红色，蜂鸣器发出声音提示驾驶员来向有车辆驶来，小心驾驶；当直射光照度<6LX时，汽车前大灯则有近光灯自动转换为远光，指示灯变为绿色。
2 硬件电路的设计
2.1 信号采集模块
信号采集模块由光敏电阻、可调电位器、LM393比较器以及电阻、电容组成。光敏电阻用来感测迎面照射过来的光，并通过电路将光信号转为电压信号送给LM393比较器实现将模拟信号转换为数字信号，电位器用来调节模块的灵敏度。模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。下面为模块的电路图1：
2.2 信号处理模块
信号处理模块主要由STC89C52单片机、晶振、电阻以及电容组成。STC89C52单片机性能稳定可靠、扩展性能好，能够很好满足自动切换子系统的需要。根据系统的要求，使用C51语言进行应用程序的编写，将编译无误的应用程序，通过编程器将应用程序写入单片机并固化。
2.3 控制模块
单片机P1控制信号的输入与输出，P1.1为信号的输入端，P1.2～P1.5为信号的输出端，P1.5通过三极管等原件把信号输入继电器，由继电器控制远近灯光的自动切换。P1.2与P1.3分别控制红色、绿色发光二极管，作为指示灯提示驾驶员。P1.4通过三极管等控制蜂鸣器，作为声音信号提示驾驶员。
3 软件设计
软件是控制模块的核心内容，软件直接影响到控制的精确性与可靠性。c51编写程序简单方便，易于修改，可读性强，因此我们在keil环境中利用c51编写原程序。
3.1 程序代码
主函数如下：
void main（）
{P1=0x00；
IMPORT=0；
GREEN=1；
RED=1；
BEEP=1；
EXPORT=1；
while（1）
{
if（IMPORT==0）
{ EXPORT=1；
GREEN=0；
LAMP（）；
SOUND（）；
}
else{EXPORT=0；
GREEN=1；
RED=1；
BEEP=1；
4 系统仿真
4.1 仿真环境
通过 Keil软件和Proteus软件联调来实现系统仿真。首先在Proteus中将电路图画好，然后将在Keil软件中编写好的程序编译成hex文件，并将生成的hex文件导入到STC89C52芯片中，从而实现硬件电路的测试。
4.2 仿真结果
为了仿真过程的方便可靠，仿真电路中将信号采集模块电路用开关替代。开关断开为高电平，此时没有信号或信号达不到阀值，远光灯亮，如图2；开关闭合为低电平，信号达到阀值，控制系统工作，近光灯亮，如图3。
5 结束
本系统很好的将手动切换与自动切换结合在一起，既考虑了部分驾驶员的驾驶习惯又能在驾驶员疲于切换时实现自动切换，并且还通过指示灯、蜂鸣器提示驾驶员使驾驶员更加注意前方的来车。本系统经过实验测试达到了设计要求，具有较高的可靠性和实用性。
（备注：此项目获得国家级大学生创新创业训练计划项目资助）
参考文献：
[1]蹇小平，麻友良编.汽车电器与电子技术 [M].北京：人民交通出版社，2006.
[2]蒋辉国，周国雄，蒋辉平，周国雄编.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例[M]北京：机械工业出版社，2009.
[3]邹祖军，冯进良，郭奕辰，葛明达.汽车大灯远近光自动切换系统[J].仪器仪表用户，2011（03）.
[4]欧晓泓，王昆林.用单片机实现汽车远近灯光自动控制系统的设计[J].电子技术.2012（10）.
[5]类人类感官智能汽车还差一步.[DB/OL]http：//www.cailiao.com/info/detail/44-20000.html，2013-04-15/2013-05-20.
关键词： 52单片机；汽车远近光灯；自动切换；系统仿真
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0194-02
Based on 52-type microcontroller car distance light automatic switching system design
Abstract：The use of distance light is essential to night driving safety of the vehicle.This desi- gn based on the existing automobile headlight manually switching system uses 52-type microcontroller to achieve the automatic switching function，which can avoid traffic accidents to a certain degree when automobiles are crossing each other at night.
Key words：52-type microcontroller ；vehicle headlights’far（ near） light；auto switching；system simulation
隨着科技不断进步，汽车已不再只是传统的机械系统，也是一台极其复杂、极其精密的电子产品。在加入各种感测器、电子系统、通讯娱乐等，汽车变得更加安全，更加舒适，更加智能。基于这种理念，设计了远近灯光的智能切换，减轻了驾驶员的驾驶强度，能使夜间行车时，驾驶员更加专心注意车辆前方，一定程度上保证了行驶的安全。
1 系统基本原理
本系统可分为两个子系统：手动子系统和自动切换子系统，由开关一键切换。手动子系统保留原来手动切换的电路，只是在开关上做了改动，不再赘述。下面主要介绍自动切换子系统。经实验测试，汽车夜间行驶，两车相会，相距120米时，其前大灯的最小照度为6LX（LX：照度单位）。自动切换子系统的设计原理：当来向车辆的光照度≥6LX时，汽车前大灯由远光灯自动转换为近光，同时系统指示灯变为红色，蜂鸣器发出声音提示驾驶员来向有车辆驶来，小心驾驶；当直射光照度<6LX时，汽车前大灯则有近光灯自动转换为远光，指示灯变为绿色。
2 硬件电路的设计
2.1 信号采集模块
信号采集模块由光敏电阻、可调电位器、LM393比较器以及电阻、电容组成。光敏电阻用来感测迎面照射过来的光，并通过电路将光信号转为电压信号送给LM393比较器实现将模拟信号转换为数字信号，电位器用来调节模块的灵敏度。模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。下面为模块的电路图1：
2.2 信号处理模块
信号处理模块主要由STC89C52单片机、晶振、电阻以及电容组成。STC89C52单片机性能稳定可靠、扩展性能好，能够很好满足自动切换子系统的需要。根据系统的要求，使用C51语言进行应用程序的编写，将编译无误的应用程序，通过编程器将应用程序写入单片机并固化。
2.3 控制模块
单片机P1控制信号的输入与输出，P1.1为信号的输入端，P1.2～P1.5为信号的输出端，P1.5通过三极管等原件把信号输入继电器，由继电器控制远近灯光的自动切换。P1.2与P1.3分别控制红色、绿色发光二极管，作为指示灯提示驾驶员。P1.4通过三极管等控制蜂鸣器，作为声音信号提示驾驶员。
3 软件设计
软件是控制模块的核心内容，软件直接影响到控制的精确性与可靠性。c51编写程序简单方便，易于修改，可读性强，因此我们在keil环境中利用c51编写原程序。
3.1 程序代码
主函数如下：
void main（）
{P1=0x00；
IMPORT=0；
GREEN=1；
RED=1；
BEEP=1；
EXPORT=1；
while（1）
{
if（IMPORT==0）
{ EXPORT=1；
GREEN=0；
LAMP（）；
SOUND（）；
}
else{EXPORT=0；
GREEN=1；
RED=1；
BEEP=1；
4 系统仿真
4.1 仿真环境
通过 Keil软件和Proteus软件联调来实现系统仿真。首先在Proteus中将电路图画好，然后将在Keil软件中编写好的程序编译成hex文件，并将生成的hex文件导入到STC89C52芯片中，从而实现硬件电路的测试。
4.2 仿真结果
为了仿真过程的方便可靠，仿真电路中将信号采集模块电路用开关替代。开关断开为高电平，此时没有信号或信号达不到阀值，远光灯亮，如图2；开关闭合为低电平，信号达到阀值，控制系统工作，近光灯亮，如图3。
5 结束
本系统很好的将手动切换与自动切换结合在一起，既考虑了部分驾驶员的驾驶习惯又能在驾驶员疲于切换时实现自动切换，并且还通过指示灯、蜂鸣器提示驾驶员使驾驶员更加注意前方的来车。本系统经过实验测试达到了设计要求，具有较高的可靠性和实用性。
（备注：此项目获得国家级大学生创新创业训练计划项目资助）
参考文献：
[1]蹇小平，麻友良编.汽车电器与电子技术 [M].北京：人民交通出版社，2006.
[2]蒋辉国，周国雄，蒋辉平，周国雄编.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例[M]北京：机械工业出版社，2009.
[3]邹祖军，冯进良，郭奕辰，葛明达.汽车大灯远近光自动切换系统[J].仪器仪表用户，2011（03）.
[4]欧晓泓，王昆林.用单片机实现汽车远近灯光自动控制系统的设计[J].电子技术.2012（10）.
[5]类人类感官智能汽车还差一步.[DB/OL]http：//www.cailiao.com/info/detail/44-20000.html，2013-04-15/2013-05-20.