談汽車智能燈光控制電路設(shè)計(jì)
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摘要：在本文中介紹的是一種可以使汽車在夜間行駛時(shí)自動(dòng)控制遠(yuǎn)近燈光轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由繼電器進(jìn)行動(dòng)作的執(zhí)行，由光敏傳感器進(jìn)行信號(hào)的采集，由單片機(jī)進(jìn)行主要控制的。如果在汽車上安裝該系統(tǒng)，那么該汽車在夜間行駛的過(guò)程中，可以根據(jù)本車與頭車的駕駛距離進(jìn)行判斷，來(lái)對(duì)本車的前大燈遠(yuǎn)近燈光進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換功能。該自動(dòng)控制系統(tǒng)具有成本價(jià)格低、且使用起來(lái)穩(wěn)定、可靠性高的特點(diǎn)，所以推廣價(jià)值和使用價(jià)值較高。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)近燈光自動(dòng)轉(zhuǎn)換；燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)；單片機(jī)
在如今時(shí)代人們出行的方式之中，汽車根據(jù)多年飛速的發(fā)展，已經(jīng)顯得極為普遍和方便了。在我國(guó)大部分普通家庭中，也都具備的汽車這一交通工具。但隨之而來(lái)的就是汽車在交通中帶來(lái)的隱患的事故，近年來(lái)，在交通中，發(fā)生事故的呈不斷上升趨勢(shì)，尤其是在夜間，汽車在行駛的過(guò)程中，由于對(duì)遠(yuǎn)近燈光切換不當(dāng)，會(huì)給其他行駛的車輛帶來(lái)一定的困擾和安全隱患。在夜間行駛的過(guò)程中，兩輛汽車在對(duì)頭行駛時(shí)，應(yīng)該將汽車燈光切換成近光燈，以免對(duì)對(duì)方司機(jī)進(jìn)行燈管直射，待會(huì)車過(guò)后，才可將燈光切換為元光。所以，對(duì)汽車遠(yuǎn)近燈光自動(dòng)切換控制進(jìn)行研究，可以有效的降低汽車遠(yuǎn)近燈光造成的安全隱患，這也使得這項(xiàng)研究是非常有必要的了。在對(duì)汽車遠(yuǎn)近燈光自動(dòng)切換控制這一領(lǐng)域，已經(jīng)有前人做出了相關(guān)的研究，不僅如此，還有相關(guān)的電子產(chǎn)品也有被制作出來(lái)。但是由于該類電子產(chǎn)品的組件是由分立元件所構(gòu)成得，所以在一定的角度上來(lái)說(shuō)，其不論是可靠性、靈敏性還是穩(wěn)定性上來(lái)說(shuō)，都顯得較為差勁。所以該類電子產(chǎn)品也被扼殺在搖籃之中。而隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)有著飛速的發(fā)展和不斷的前進(jìn)，在小型的控制中，單片機(jī)已經(jīng)可以足以勝任了，且單片機(jī)還具備著成本價(jià)格低、穩(wěn)定性和可靠性較為優(yōu)秀的特點(diǎn)，所以我們?cè)谥谱髌囘h(yuǎn)近燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，可以采用光電傳感器、單片機(jī)等等的元件進(jìn)行。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示出，由單片機(jī)制作出來(lái)的系統(tǒng)，靈敏度高、成本低、穩(wěn)定性和可靠性高。
一、設(shè)計(jì)思想及其基本原理
經(jīng)過(guò)實(shí)地進(jìn)行測(cè)試，在夜間行駛的過(guò)程中，有兩輛汽車如果相會(huì)，汽車前燈的最小照度為6LX。在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們要求：當(dāng)汽車前燈的直射光照度不低于6LX的時(shí)候，那么汽車的遠(yuǎn)近燈光會(huì)由系統(tǒng)自動(dòng)切換為近光燈；當(dāng)汽車前燈的直射光照度小于6LX時(shí)，那么汽車的遠(yuǎn)近燈光將會(huì)由系統(tǒng)自動(dòng)切換為遠(yuǎn)光燈，且系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，路燈的照明燈光并不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生相關(guān)的影響。系統(tǒng)在汽車前燈打開后，即打開運(yùn)行狀態(tài)。基本原理：該系統(tǒng)的組成主要為單片機(jī)即單片機(jī)的外圍元件、信號(hào)采集模塊、執(zhí)行繼電器、AD轉(zhuǎn)換模塊等組成。在該系統(tǒng)中，光傳感器使用的是光敏元件，使用該元件可以將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再由單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收，然后分析處理后輸出給控制模塊電磁繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的自動(dòng)控制。
（一）信號(hào)采集模塊使用的光敏傳感器要有靈敏度高的特點(diǎn)，才可以迅速的將對(duì)面車輛的直射光進(jìn)行捕捉，隨后將捕捉到的光強(qiáng)信號(hào)向電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
（二）車燈的準(zhǔn)確控制能夠準(zhǔn)確的處理轉(zhuǎn)換而來(lái)的信號(hào)，并且由繼電器進(jìn)行準(zhǔn)確的接收，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近車燈精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換控制，以防轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤。
二、硬件電路設(shè)計(jì)
（一）信號(hào)采集信號(hào)采集即轉(zhuǎn)換新號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。在信號(hào)采集中，尤為重要的是光傳感器的靈敏度以及抗干擾性，在本系統(tǒng)中為達(dá)到要去，采用了3DU5C光敏三極管。
（二）單片機(jī)的選取為滿足小型系統(tǒng)的AD轉(zhuǎn)換，采用的單片機(jī)為自帶8位AD轉(zhuǎn)換功能的STC12C2052AD單片機(jī)，根據(jù)本系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用程序進(jìn)行編寫時(shí)要保證其精準(zhǔn)無(wú)誤，且使用的語(yǔ)言為VisualBasic。
（三）控制模塊通過(guò)三極管等原件和單片機(jī)并行I/O引腳p3.54輸出控制信號(hào)并由繼電器接收，繼電器再根據(jù)接收到的相關(guān)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近光燈的轉(zhuǎn)換功能。
（四）電源模塊在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，考慮到系統(tǒng)的電源可以直接使用汽車蓄電池進(jìn)行，所以采用的期間為L(zhǎng)M7805，且供電電壓穩(wěn)定為+5V。
三、系統(tǒng)調(diào)試、實(shí)地測(cè)試
在保證系統(tǒng)硬件組件的安裝精準(zhǔn)無(wú)誤之后，在單片機(jī)芯片中使用編程器對(duì)系統(tǒng)控制程序進(jìn)行編寫。在汽車的兩大燈之間，對(duì)光敏傳感器進(jìn)行相應(yīng)的安裝，在汽車電源處接入系統(tǒng)的電源線。在汽車的方向盤下方，將該系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的固定，在系統(tǒng)傳感器上方，安置JD-2型照度器。將安裝了整個(gè)系統(tǒng)的汽車停止在公路上，實(shí)地進(jìn)行多次測(cè)試。
四、使用情況的說(shuō)明
由于傳感器的安置地方在筒狀基座中，所以路燈不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生相關(guān)的干擾。該系統(tǒng)的電源使用的是汽車中的蓄電池電源，且在轎車大燈手動(dòng)控制裝置中，連接了系統(tǒng)的電源控制端，所以系統(tǒng)只有在夜間汽車打卡汽車大燈后，才會(huì)進(jìn)入運(yùn)行，使系統(tǒng)的穩(wěn)定得到了保證。
五、結(jié)語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)中，由于使用的控制元件為單片機(jī)，所以在性能方面是較為優(yōu)秀穩(wěn)定的。在編程方面，使用的是VisualBasic語(yǔ)言，該語(yǔ)言無(wú)論是使用還是修改都是極為簡(jiǎn)單方便的。在傳感器一方面，該系統(tǒng)中對(duì)3DU5C光敏三極管進(jìn)行了使用，該傳感器靈敏度和可靠性都是較為優(yōu)秀的。該系統(tǒng)的動(dòng)作執(zhí)行使用的是繼電器。整個(gè)系統(tǒng)無(wú)論是成本還是性能力，都是具備優(yōu)勢(shì)的，且可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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作者：郭瞻 肖祖銘 單位：景德鎮(zhèn)學(xué)院
