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1、本科毕业论文（设计）题目：刹车灯故障提醒电路设计学 院：学院专 业：电子信息与科学技术班 级：学 号：学生姓名：指导教师：20年 月曰*大学本科毕业论文诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下独立 进行研究所完成。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、 数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名：日期：目录目录I摘要IIAbstract II第1章 刹车故障提醒的研究背景及意义 11.1前言 11.2刹车灯故障的研究背景 21.3 刹车灯故障的必要性31.3.1刹车灯的作用 31.3.2刹车灯的分类 31.3.3高位刹车灯的特点 31.3.4常见
2、的汽车高位刹车灯的底坐型号 4第2章 总体方案设计 52.1 设计方案的选择 52.2 汽车灯光检测存在的问题 62.2.1灯光检测可能存在的问题 62.2.2问题解决方案 8第3章 硬件设计 93.1信号采集部分 93.1.1 三极管的功能与特性 103.1.2 光敏三极管的功能与特性 113.2单片机系统部分 133.3 信号提醒部分 14第4章 软件设计与仿真 164.1程序流程图 164.2 仿真结果 17结束语 20参考文献 21致 谢 22附 录 23刹车灯故障提醒电路设计姓名： 学号：学校：学院 指导教师：摘要随着社会的不断进步与发展，交通工具越来越成为人们生活中不可缺少的部 分
3、。而所有的交通工具说到底都是速度的控制问题，通过对速度的控制达到了走 走停停的目的，所以这就关系到刹车的问题。因而作为传达刹车信号的刹车灯在 交通行驶的作用显得犹其重要。本设计主要侧重于对刹车灯的检测，通过相关硬 件设计从而达到对刹车灯是否存在故障做出判断，经相关电路的传输显示,给于 驾驶员准确的信息提示，从而起到防止汽车追尾的作用。本设计具有实时状态提 醒、检测人性化、实用性等优点。有了这个电路的存在，驾驶员就可以在不用下 车或借助于它物的情况下，就可以知道刹车灯是否发生故障的状况，为驾驭带来 方便。关键词：刹车灯；光敏三极管；光电转换控制；故障提醒Automobile braking li
4、ghts fault reminding circuit designAbstractWith the developing of the society, the traffic tools are becoming more and more essential in life. But the transportation vehicle is to some degree the speed control question in the final analysis, the vehicle can stops from time to time through the contro
5、l of the speed, so this relates the braking question. Therefore the braking lamp which is used to transmit the braking signal is most important in the transportation traveling. The paper is mainly designed to examine the braking lamp. Through the design of related hardware, it can make a judgment wh
6、ether the vehicle lamp exist some question or not. Then, through the electric transmission, the driver can get accurate information, thus it can prevents the traffic accident. This design has advantages of real-time merits and condition reminder, examination humanized, usability and so on. Had this
7、electric circuits existence, it has been possible for the driver to know whether the braking lamp did have breakdown or not. All this can be done without getting out or drawing support in other things. This brought convenience for the driving.Keywords：Brake lamp; Photosensitive triode; Electro-optic
8、 switching control; Breakdown reminder.第 1 章 刹车故障提醒的研究背景及意义1.1 前言关于刹车灯故障提醒的设计，因其实用性强、商业空间大所以，近年来研究 的人不少。本设计主要从导致刹车灯故障的原因入手，然后对各种原因进行分析， 就可以找到解决刹车灯故障的办法，从而有目的性、针对性的去解决相关问题并 作出故障的提醒。导致刹车灯不出故障而不正常发光或不亮的原因很多，总的来 确只有电源和其本身两方面1。因而只要对这两方面进行相关的检测，就可以知 道刹车灯是否能够正常工作，当两项指标都正常时，则刹车灯可以正常工作，这 时只要踩下刹车，刹车灯即正常发光，当其中
9、的某一方面出现异常，则刹车灯不 亮或发光不正常。在本设计采用光敏三极管作为光电转换器，将其从刹车灯处所接收到的光 转换成电流，然后经放大电路放大，放大后再接信号提醒装置，从而搞高刹车故 障的准确判断和光电转换的控制准确度；另外光敏三极管需放在距车灯较近的主 光方向的地方，这样可获取更多的光，此外还需用黑色胶布将三极除了灯光主光 方向除外的其它地方密封，达到避免其它光的干扰的目的；提醒信号可以通过峰 鸣器或是发光二极管实现。目前国内中低档轿车以及各类客、货车等都存在对车灯缺乏监测的问题，特 别是安装在车尾的刹车灯损坏不易察觉，给驾驶员造成安全隐患2。对于刹车灯 故障的检测大都还停留在原始水平，即
10、采用人工的方法，找一观察者观看刹车 灯是否会发光，或者就在光线比较暗的时候，将车尾靠近并正对墙壁，通过观察 墙壁的光亮程度结合光学原理从而知道刹车灯是否存在故障。该方法虽不需要任 何附加装置，但是却不够方便灵活，受环境制约大。车速的提高给汽车的安全监 视系统带来了新的挑战，对于灯光信号的要求与越来越高，于是便出现了各种不 同的灯光检测报警装置，主要是刹车灯（照明灯、倒车灯、防雾灯）灯光检测器。 现有的灯光检测器有两种类型：一种是独立设置的灯光检测器，这种灯光检测器 是在汽车出厂后加装的，主机需要固定在驾驶室内驾驶员容易查看到的地方。独1李鸿鹏，胡生清车灯报警装置的电路设计与应用J.中国仪器仪表
11、，2005, 5：96982朱命怡，娄云，赵向阳旅游客车灯光检测器的研究J.拖拉机与农用运输车,2009,36:2 立设置的灯光检测器主机安装布置不方便也不美观，并且影响到了车灯工作的可 靠性。另一种是在汽车出厂时作为标准配置已经安装好的，这种报警系统结构复 杂，再加上灯光检测传感器是由电磁线圈和舌簧开关组成的，工作可靠度低，而 且还存在电磁干扰3。与此同时加拿大多伦多大学研究人员李中海和保罗密尔格拉姆表示，他们 已设计出一种动态刹车灯系统，可使汽车尾灯在紧急刹车时缩小或放大，这种系 统将有助于缩短后车驾驶员的反应时间，减少追尾事故的发生。研究人员发现， 在使用新的动态刹车灯系统的情况下，被测
12、试者的反应速度会提高300毫秒至 500毫秒4。梅赛德斯一奔驰推出的闪光刹车灯技术正式获得了欧共体相关机构 的批准，这项技术将进一步有效防止汽车追尾事故的发生，成为梅赛德斯一奔驰 为汽车驾驶全性能做出的又一贡献。1.2 刹车灯故障的研究背景由于道路交通条件的发展及汽车自身性能的改善提高，在高速公路上行驶的 车辆中的“追尾”事故不断发生，此外大型车辆在近距离时驾驶员因难以观察到 设置较低的小车常规刹车灯而造成的相撞事故日见增多。鉴于此为确保行车安 全，必须使驾驶员对前面车辆的刹车及减速能够更快地作出反应5，这对于汽车 的要求就是要使汽车的刹车信号更加明显更加醒目。本设计出发点是基于现代驾 驶的需
13、要：由于刹车灯在汽车驾驶中，存在着传递交通信息的重要作用，所以为 了不至于在汽车行驶时，刹车灯的亮、灭不正常从而致使错误驾驶发生错误判断， 导致交通事故的发生。刹车灯的检测为安全行驶提供了保障。此外本设计还具有实进状态提醒、检测方便人性化、实用性强等优点：将该 装置安装在汽车上后，驾驶员可以通过显示电路装置，知道当前状态下刹车灯是 否正常发亮或熄灭，放心的行驶。同时司机可以坐在驾驶室实现对刹车灯的检察， 不像传统的检测一样需要下车或者他人，才能实现检测。除了可用刹车灯的检测， 外还可以用前照灯、转弯灯等的检测，路灯监控管理等。3娄晓梅，褚定昌高位刹车灯的种类和特性J.灯与照明.1999, 23
14、(3):64Manz.A Collecrion of Data for LED Light Sounces5刘树林.制动灯与后小灯断线报警系统工作原理及故障检测J.汽车电器，2004 (3)：31-321.3 刹车灯故障的必要性1.3.1 刹车灯的作用刹车灯作为汽车身体的一部分，虽然对于汽车的车身而言，刹车灯所占的体 积是那么的小，但是却也有其十分重要不可取代的作用。通常刹车灯被安装在车 辆的尾部，主体颜色为红色的灯，以便于其后面行驶的车辆易于发现前方车辆的 刹车，从而达到防止追尾事故发生的目的6。试想汽车匆匆行驶的车流中，如果 各车辆的及时信息不能得到相应的表达和传递，那将会造成什么后果是难
15、以想象 的。因此对刹车的故障问题做检测就成为一件势在必行的重要工作，如果少了这 一环节，那么驾驶员就无法获取正确的交通信息，进而造成追尾事件。在当前的 追尾事件中，虽然导致其发生的原因有很多，但是你只要去用心去总结就不难发 现，在诸多因素中，其罪魁祸首当属刹车灯故障。因为刹车灯的亮灭不正常，使得后面的驾驶员无法获得正却的信息，进而不 能做相关的正确反应，才导致一桩桩的交通追究尾事件在我们的身边上演。通常 简单的车型就是电源通过保险，然后到刹车开关，踩下制动踏板进行刹车时，开 关联通，电被送到两个刹车灯和一个高位刹车灯那里，通过负线与车体连接构成 回路。1.3.2 刹车灯的分类汽车刹车灯，按位置分，分为3 种：汽车尾部的刹车灯、汽车仪表盘上的刹 车灯（即刹车指示灯）、高位刹车灯。按使用材料来分，分为 2 种：气体汽车刹 车灯、LED汽车刹车灯。尾部刹车灯是指安装在，汽车尾部的刹车灯，其作用是提醒后面的车辆注意 减速，保持适当的车距；高位刹车灯的作用就是对常规刹车灯（安装于汽车尾部 的保险杠上）信号的加强，使后面汽车的驾驶员能够更清楚明显地看到前面汽车 的刹车信号；仪表盘上的刹车灯，则是提醒驾驶员自己，当前是否处于刹车状态。 1.3.3 高位刹车灯的特点高位刹车灯的安装位置。一般在汽车后窗上部
