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1、本科生毕业设计(论文)学 院：_专 业：_学 生：_指引教师：_完毕日期 年 月 汽车车灯智能控制系统设计Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp总计： 24页表格：1个插图：18幅汽车车灯智能控制系统设计Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp学 院：_专 业：_学 生 姓 名：_学 号：_指 导 教 师（职称）：_评 阅 教 师： 完 成 日 期： 汽车车灯智能控制系统设计电气工程及其自动化专业 摘 要本系统是基于单片机控制汽车车灯智能系统，模仿并
2、显示出汽车驾驶过程灯光控制。其中重要涉及汽车远近光灯模仿显示。详细是通过单片机板上超声波测距模块和光线感应模块来控制LED灯亮灭显示状态。在本设计过程中，通过使用单片机来控制车灯状态，并把模仿信息在LCD上显示出来，以此加强了对单片机理解和使用。核心词单片机；电路基本；汽车车灯控制系统；LED灯Design of Intelligent Control System for Automobile LampElectrical Engineering and Automation Specialty LI Lin-jieAbstract：This system is the intelligen
3、t automobile lamp based on MCU control system simulation and to show the car driving lights control. Including the car made a left turn as far as light，brake and alarm switch，analog display. Is controlled by switching actions of the MCU Board LED lights shows a left turn，right turn，brake and other c
4、orresponding State. During the design process，through the use of Protel drawing schematics，makes the circuit more intuitive and deepened understanding of Protel application.Key words：Microcontroller；circuit theory；automobile lamp control system；LED lights目 录1 引言11.1汽车车灯智能控制系统国内外发呈现状11.2课题研究意义12 控制系统
5、方案设计12.1汽车智能照明系统12.2汽车车灯智能控制系统中核心问题12.3 系统设计工作原理23系统硬件设计33.1系统各模块硬件设计33.1.1单片机模块33.1.2超声波测量距离模块43.1.3光感应模块53.1.4系统复位模块63.1.5A/D转换模块73.1.6LCD显示模块73.1.7 继电器模块83.2系统主电路设计84系统软件设计及调试114.1 系统软件流程图114.2 PCB软件制图124.3 系统调试12结束语14参照文献15道谢191 引言1.1汽车车灯智能控制系统国内外发呈现状在对汽车车灯智能控制系统研究过程中华人民共和国外那些实力雄厚汽车制造商对其研究是比较早，在
6、二十世纪八十年代，国外某些汽车生产商就完毕了汽车车灯智能控制系统研究。通过十年左右时间验证，在九十年代初，汽车车灯智能车灯控制系统进入批量生产时期，由此在当时这一技术被成功应用并且成为豪华轿车重要噱头。随着技术发展，在九十年代末期，汽车车灯智能控制系统这种技术开始在中级轿车正式应用。这种技术始终研发至今并融入了更人性化和更智能新技术。发展到今天，这种技术已经达到了相称高普及和应用水平。由于国内汽车工业起步相对较晚，发展进度不是不久，因而国内在汽车车灯智能控制系统方面研发技术相对较为落后某些。由于其造价相对较高，精确性以及适时控制等问题，因此这个技术仍处在研究时期。但是随着国内工业进步和技术发展
7、，当前车灯智能控制这种技术研究也已经获得了令人欢欣成果。1.2课题研究意义汽车车灯智能控制系统设计在汽车寻常使用行驶中起着积极安全作用，基于这些安全问题考虑，因此对车灯智能控制系统研究是非常重要。对于汽车驾驶者来说，一种智能、可靠车灯控制系统可以给驾驶者提供一种足够精确路况信息，让驾驶者在夜间行驶时不用过度紧张路面状况。虽然在夜间行车时浮现危险状况，也可以让驾驶者有充分时间做出反映动作，使财产及人身安全损害降到最低。并且汽车车灯智能控制系统研究还可觉得国内汽车行业发展提供强有力技术支撑，在加快汽车行业发展方面有重大意义。2 控制系统方案设计2.1汽车智能照明系统汽车智能照明系统是指那些以车内数
8、据网络传感器为基本，在特定环境下由人或者由车辆智能照明系统决定哪一种照明方式才是最抱负照明方式。智能照明系统重要是车辆通过对方向盘转动角度信号、刹车信号、车速信号等信号信息采集来对照明系统进行控制，极大减少了老式汽车照明系统中无法调节照明角度，驾驶员不能及时对车灯照明做出控制问题。从而为驾驶员提供了更加智能和有效照明，同步也为人类人身安全和财物安全提供了非常可靠技术保障。2.2汽车车灯智能控制系统中核心问题汽车在寻常行驶过程中，为了简化驾驶员操作，使汽车在行驶中更加以便和安全，当前许多汽车上都装有车灯智能控制系统。然而对于不同生产厂家和不同型号汽车有不同构造，这使得在研发智能汽车车灯控制系统时
9、很难有一种统一原则。并且又由于智能车灯控制系统当前研究还不是太成熟，因此汽车车灯智能系统中重要有如下核心问题：1）车灯自动启动并矫正精度问题。2）系统抗干扰能力。3）车灯智能控制散热问题。本设计采用ATC89C51作为MCU控制中枢，该控制系统开发成本低、系统功耗低、信号解决能力强，性价比更为出众。系统以计算机技术为主并以其她手段作为辅助，使该系统可以实现精准控制并且系统抗干扰能力强，使其更符合汽车将来智能化控制发展趋势。2.3 系统设计工作原理本系统以单片机为基本，通过模仿出汽车行驶过程中各个状态来实现灯光显示并在LCD显示屏上显示出模仿信息。MCU依照传感器输入信号进行解决判断，进而做出命
10、令控制车灯亮灭1。同步，车辆在行驶前或者在行驶过程中，本系统通过检测车灯供电线路反馈电流来判断车灯与否处在故障状态。图1为本系统工作原理图。图1 工作原理图车灯智能控制开关放在远光灯控制器中，自远光灯启动时就自动启动了智能车灯自动控制系统。这个智能车灯控制系统当检测到对面车启动灯光时并且灯光被光检测输入电路感应到，然后向MCU发送有效高电平。此时MCU依照检测到有效信号来启动调光控制输出电路这个模块，来将远光灯切换为近光灯。否则单片机继续检测输入信号。详细模仿显示如下：1）车辆自动依照外界实际状况来控制车灯启动或关闭状态。例如：当车辆进入隧道、地下停车场等光照强度不够环境下或在夜间行车时。由于
11、会影响驾驶员正常驾驶，因此这时车辆会自动打开前照灯。当车辆在白天等光照强度足够环境下行车时，这时车辆会自动关闭前照灯。2）在夜间行车时，此时前照灯会自动打开。系统可以依照前方障碍物距离来自动切换前照灯远近光状态。例如：在夜间会车时，系统自动将前照灯照明状态切换成近光照明模式，会车结束后自动将前照灯恢复本来光照状态。3系统硬件设计3.1系统各模块硬件设计3.1.1单片机模块AT89C51是由ATMEL科技公司设计并生产具备 4K闪存记忆 8位CMOS微型计算机芯片2。由于其具备不挥发性质且访问速度快和精度高等长处，使其具备很高可靠性、良好实时性、较快解决速度且掉电后重要数据不会无缘无端丢失 ，这
12、使得其性价比远高于其她同类产品。其详细特点如下：1）良好产品兼容能力。2）重复擦写能力强。3）静态操作能力高。4）三级程序存储器加密。5）有低功耗和掉电两种工作模式。AT89C51芯片引脚图片如图2所示。图2 AT89C51引脚本系统采用是40脚双列直插封装方式单片机3。其中：1）XTAL1（19管脚）。该管脚与晶振一端相连并且也和电容一端相连接，然后一起与MCU内部振荡电路相连，然后产生由外部晶振决定振荡波频率。2）XTAL2（18管脚）。这个管脚 和晶振与电容此外一端口相连。3）RST（9管脚）。这个管脚是整个MCU复位状态脚，只有在这个管脚浮现高电平时候MCU才执行复位 。4）ALE/P
13、ROG（30管脚）。正常工作状态下，这个引脚为容许地址锁存信号输出。还可以将这个引脚用于对外输出时钟信号。5）PSEN（29管脚）。这个引脚全称是程序存储器容许输出控制端口。6）EA/Vpp（31管脚）。当这个管脚是高电平时候，MCU读取是内部程序存储器。当这个引脚是低电平时候，此时MCU读取是外部ROM。由于平时咱们使用MCU均有内部ROM，因此在电路设计时这个管脚始终都接在高电平上。7）P0口，P0.0P0.7（3932管脚）。P0口这个端口是一组双向三状态I/O端口。但是不能正常输出电平。因此寻常如果要使用这个端口时候是需接上拉电阻。8）P1口，P1.0P1.7（18管脚）。这组管脚接口
14、是准双向接口，每一种端口都是可以独立控制，且内部有上拉电阻。可是由于这个端口没有高阻态状态，以至于MCU产生信号不能进行锁存，因此称这个端口为准双向口。9）P2口，P2.0P2.7（2128引脚）该接口功能和P1口相似。10）P3口，P3.0P3.7（1017引脚）。该口有两个功能，作第一功能使用时，功能与P1口差不多类似 4。3.1.2超声波测量距离模块在该系统中，使用超声波测距模块是HC-SR04，这个测距模块可以测试距离范畴是2cm到400cm距离非接触式距离感应测试5。HC-SR04测距模块测距精度可高达3mm。其工作原理是：1）该模块使用TRIG进行距离测试。2）这个超声波模块可以自己自动向前发送超声波信号，如果遇到障碍物还会自行接受反射回来信号，并分析信号，最后通过一系列计算得出车辆与障碍物之间距离。3）如果在信号发射后
