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1、 青海民族大学毕业论文 独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是本人在导师指导下进行的理论学习、实习实践以及研究所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得 青海民族大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一起探讨、工作的同学对本论文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。毕业论文作者签名： 签字日期： 年 月 日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解 青海民族大学 有关保留、使用毕业论文的规定。特授权青海民族大学可以将毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、
2、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 指导教师签名： 签字日期： 年 月 日 摘要针对现有汽车雾灯的不完善,以及雾灯在雾、霾、大雪等恶劣天气情况下的使用分析，设计研发智能汽车雾灯。该系统由LED光源与光敏电阻之间的能见度的变化，结合匹配电阻得到三组不同的电压值，该压值正好使4011与非门处于不同的通断状态，从而实现三种不同能见度情况下的控制，但无法实现对具体能见度（能见度为多少米）进行实时的判断。后在“挑战杯”比赛过程中经优化加入了单片机的成分，由单片机作为核心控制单元的电位判断电路，实现合理化距离分段控制。解决了现有汽
3、车雾灯“手动控制”的诟病，实现了汽车雾灯的自动化控制。有效减少由于恶劣天气引起的交通事故，同时提高能源利用率。关键词：雾霾 雾灯 自动控制 AbstractIn view of the existing AUTO FOG LAMP is imperfect, fog lamps in the snow ,fog, haze, such as weather conditions the use of analysis, design research and development of intelligent car fog lamps. The system consists of the
4、 change of the visibility between photosensitive resistance and the LED light, combined with the match of three groups of different resistance voltage, the voltage value is 4011 gate at different state of on and off, so as to realize the control of three different visibility conditions, but unable t
5、o realize the specific visibility (how many meters) visibility for the real-time judgment. After the optimization to join the composition of single chip microcomputer, is controlled by single chip microcomputer as the core unit of potential judging circuit, realize the rationalization subsection con
6、trol. T The system solves the existing fog lamps manual control, implements the automatic control of fog lamps. Effectively reduce the traffic accidents caused by bad weather, at the same time to improve energy utilization.Keywords: Fog; Fog Lamp; Automatic control目录1.绪论51.1 国内外发展概况51.2 单片机应用系统概述61.
7、3 本设计任务及主要内容72.智能汽车自控雾灯的原理72.1 雾灯防雾原理简介72.2 自控雾灯系统原理83.系统硬件设计103.1 方案论证与优化103.2 单片机主机系统电路113.2.1 单片机最小系统123.2.2传感器电路的设计123.2.3 LCD 显示电路133.2.4 电源电路144.系统软件设计154.1 系统程序结构154.2 系统主函数154.3 系统初始化程序174.4 I/O端口定义以及延时程序184.5 LCD显示程序194.6 基于I2C协议的A/D转换程序205.样机制作245.1 电路焊接245.2样机制作246.实验分析256.1 实验测试256.2 实验分
8、析256.3 改进25总结26附录27A 系统原理总图27B 源程序28参考文献34致 谢351.绪论1.1 国内外发展概况随着技术重心向电子技术的倾斜,势必影响到汽车电子发展的方向。就其技术本身而言也将面临着来自智能化、安全以及环保等多方面的苛刻要求。2013-2017年中国汽车电子行业市场竞争格局分析报告,今后10年，电子技术在汽车工业中扮演着很大的作用。中国汽车电子发展的主要趋势是安全性。市场对于能够保证驾驶更加安全的技术和产品有着庞大的需求。在汽车电子的诸多方向方面,也越来越向着智能化方向发展。嵌入式系统无疑是当前最热门、最具有发展前景的IT 应用之一。嵌入式系统的应用可以使传统的电子
9、系统升级成为智能化的电子产。而单片机作为典型的嵌入式微控制器在智能化的进程中起到了不可磨灭的作用。往往在许多产品的升级过程中只需升级程序即可，这样一来，大大缩短了生产周期，提高了系统的利用率。雾灯，作为现代汽车的基础配置在我国汽车行业得到大大的发展，从1999年1月1日起，国家公安部对雾灯有了明确的规定：机动车必须安装符合国家标准的雾灯。同属欧盟的法国和德国车辆必须安装雾灯，但在能见度良好的情况下，绝对不允许使用雾灯。目前中国市场上存在的车载雾灯都需要手动控制，智能化雾灯的出现将是未来几年汽车电子的必然趋势。1.2 单片机应用系统概述单片机几乎渗透到我们生活的各个领域,小到程控模型玩具，大到导
10、弹、飞机，都能看到单片机的踪迹。单片机只是一个芯片，而单片机应用系统则是在单片机芯片的基础上扩展其他电路或芯片构成的能实现一定功能的计算机系统的总称。在单片机系统中，单片机处于核心地位，是构成各类电子产品的硬件和软件基础。通俗的说没有单片机的发明就没有嵌入式系统的产生。下面简述单片机系统的主要运用领域。1.工业生产自动化中国是需求大国，在生产方面只有不断提高效率，改善产品质量，减小工作强度，才能使工业系统处于最佳状态，因此，无论是在过程控制、数据采集、质量检测或是批量生产上，都必须有单片机的参与。2.器仪表自动化面对人们对仪器仪表越来越智能化的要求，也只有单片机能够满足其在数字化、自动化、多功
11、能化和人性化方面的条件了。3.家电智能化随着人们对物质生活越来越高的要求，智能家居也成了现代化都市生活的必须品，越来越多的家电被加上“电脑控制”这一说法，其实“电脑”就是单片机系统。4.军工信息智能化科技兴国，在很多高科技的军事武器上要是少了单片机的存在就成了一堆废铁，在飞机、雷达、导弹、潜水艇、坦克等各类武器装备上都有单片机置身其中。1.3 本次设计任务及主要特点1. 智能汽车自控雾灯设计要求及特点1）在原有雾灯的基础上实现智能化的控制，而且加入了预警双闪灯的智能控制部分；2）能够对白昼的不同条件进行区分；3）进行光强补偿；4）采用LCD显示方式，且带防水处理；5）抗干扰能力强；6）体积小、
12、功耗低、便于嵌入到其他系统。2. 硬件电路的设计 1)方案论证； 2）元件选择。3. 系统软件的编写1) 软件的编写和编译检查；2) 基于实际硬件电路的软件测试。4. 样机实验测试1) 实验检查；2) 场景（有雾天气）模拟实验认证。5. 误差分析1）误差的分析；2）改进。2.智能汽车自控雾灯的原理2.1 雾灯防雾原理简介37汽车在雾、雪和大雨等恶劣气候条件下，或者在烟尘弥漫的环境中行驶时，为了照亮前方道路，保障行车安全而必须采用雾灯照明。下面介绍一下雾灯的外形和组成结构，它由反光镜、配光镜、灯泡、遮光罩和垂直灯光调节装置及外壳等组成。光源的灯丝设计在反光镜抛物面的焦点上，经反光镜反射后形成与光
13、轴平行的光束射出。配光镜将光束经过扩散、折射后形成较宽的水平光束，并使其光形和照度符合法规要求。雾灯内的遮光罩是为了将灯丝向反光镜上半部分照射的光线遮住，使其配光有一清晰的明暗截止线，即上暗下明。在配光光形边缘上部的可见区域内尽可能的暗，而下部亮区两侧水平方向扩散角为50，形成一个左右横向的亮区，以满足既不使人眩目又可为安全行车提供良好的照明条件。这样一来，即使是在恶劣天气导致的视线不清的行车条件下也能够给司机一个良好的警戒效果。因此在大雾城时占44.9%的中国，雾灯是汽车的必须品。2.2 自控雾灯系统原理在自控雾灯系统中，首先通过光敏电阻和高聚光LED构成的能见度传感器对行车环境中由恶劣天气
14、造成的能见度下降的程度进行识别和判断，利用能见度下降对高聚光LED照射在光敏电阻上光强的变化而导致光敏电阻阻值变化的特性，给系统提供一个变化的电压值，在经过A/D转换提供给单片机处理系统，在程序中只要设置好合适的能见度反馈电压值便能对雾灯以及预警双闪灯进行合理化的自动控制。当然，这一传感器电路同样可用作白、昼区分电路使用，白天和夜晚行车的情况区分开，将更有利于对能见度距离的判断。这样一来，在程序上就能够对夜间行车时实际由外界环境（包括昼、夜）造成的能见度下降的情况进行合理的电压补偿。图2.2.1 30k-50k光敏电阻感光特性曲线图2.2.2 智能汽车自控雾灯系统框图图2.2.1为本次设计所用的30k-50k的光敏电阻的感光特性曲线，也正是运用光敏电阻的这一特性，实现了对环境能见度的区分和判断，得到了不同的反馈电压值，从而使雾灯实现了自动控制。图2.2.2为本次设计的系统框图，主要分为以下几个模块：能见度传感模块、A/D转换模块、雾灯模块和预警双闪灯模块。通过能见度传感器得到外部环境的反馈电压，经A/D转换，用单片机做数据处理，最终实现雾灯和预警双闪灯的自动控制。3.系统硬件设计3.1 方案论证与优化本次设计的核心控制单元用的是Atmle公司的AT89C52芯片，就实现自动控制而言设计方案有多种，以下的两种方案正是本次
