大客车远光灯自动控制系统设计电气工程专业.docx

随着人们生活水平的提高，出门旅行已经成为了人们日常生活的组成部分，因此作为交通工具的大客车也成为了人们出门旅行所选择的的工具之一。然而值得注意的是，在享受大客车带来的方便之时各种交通事故也不断发生，尤其是在夜晚，对向行驶的大客车如果不合理的控制好远光灯的开启和关闭那么非常容易引其事故的发生，而这也引起了众多研究学者的关注与分析。在此情况下，通过设计一款大客车远光灯的自动调节系统，使其能够根据光照强度检测传感器和超声波距离检测传感器对迎面的众多车辆进行检测，自动对远光灯进行控制，对改善当前的手动操作具有一定的意义。 有鉴于此，本文首先对论文的研究背景以及内容进行分析，然后根据实际的功能对大客车远光灯的硬件电路进行详细的设计，主要有检测模块包括超声波距离检测和光敏强度检测模块，远光灯电路、单片机核心电路、以及显示电路和按键电路；接着根据实际需要实现的功能，利用C语言在KEIL软件中对软件算法进行设计；最后为了验证设计的硬件电路和软件算法的正确性，对大客车远光灯自动调节系统的实物进行了制作，在制作的远光灯实物上进行验证调试，实验表明设计的远光灯能够很好的根据超声波和光照强度实现对远光灯的自动控制。 关键词：自动调控、远光灯、超声波、光敏检测 Analysis of the Bus High - beam Automatic Control System Abstract Car as people living standard rise to become one of the essential tools that occupy the home, enjoying the car bring convenient at the time of all kinds of traffic accidents happened constantly too, especially at night, to drive the car if you don't reasonable control the open and close the distance light so very easy to lead the happening of the accident, so the paper design a car and light automatic control system, according to the light intensity detecting sensor and ultrasonic distance sensor to detect oncoming cars, automatic to control the distance light, to improve the current manual operation has a certain significance. Paper first analyze the thesis research background and content, and then according to the actual function of automobile and light of the design of the hardware circuit in detail, mainly including ultrasonic detection module distance detection and light intensity detection module, and light circuit, microcontroller core circuit and display circuit and key circuit; Then according to the actual need to implement the function, using C language for software in the KEIL software algorithm design; Finally, in order to verify the correctness of the design of hardware circuit and software algorithm, the distance light automatic control system of automobile physical production, making light of phsical on debugging, the experiment shows that the distance light of design can be very good according to the ultrasonic and light intensity to realize the automatic control of the distance light. Key words: Automatic control light ultrasonic photosensitive test 目 录 Analysis of the Bus High - beam Automatic Control System II Abstract II 前 言 1 一. 绪 论 2 1.1 论文研究的背景与意义 2 1.2 论文研究的主要内容 2 1.3 国内外研究综述 3 1.3.1国内研究综述 3 1.3.2国外研究综述 3 二．系统总体方案设计 5 2.1 远光灯总体框图设计 5 2.2 单片机主控核心控制模块选择 5 2.3 距离检测模块 7 2.4 光敏检测模块 8 三．硬件电路设计 10 3.1 主控电路设计 10 3.2 超声波距离电路 11 3.3 LCD显示电路 11 3.4 光敏检测电路设计 13 3.5 LED远光灯电路 15 3.6 按键电路 15 四．系统软件设计 17 4.1 主程序设计 17 4.2 子主程序设计 19 4.2.1显示子函数 19 4.2.2 光敏强度检测子函数 20 4.2.3 超声波距离检测子函数 20 五．实物与结果 21 5.1 实物制作 21 5.2 调试与结果 22 六．总结 23 参 考 文 献 25 致 谢 26 前 言 随着人们生活水平的提高，出门旅行已经成为了人们日常生活的组成部分，因此作为交通工具的大客车也成为了人们出门旅行所选择的的工具之一。然而值得注意的是，在享受大客车带来的方便之时各种交通事故也不断发生，尤其是在夜晚，对向行驶的大客车如果不合理的控制好远光灯的开启和关闭那么非常容易引其事故的发生，而这也引起了众多研究学者的关注与分析。 具体而言，相关资料显示，发生交通事故的时间段在夜晚的几率比较高，而且在夜晚有50%的交通事故又发生在照明差的地方，而且虽然夜间车辆行驶的密度小，但是夜间交通事故率占总交易通事故率的33.1%'。死亡人数为总交通事故死亡人数的一半左右，对于致死率，白天发生交通事故的致死率为12.4%。晚上为33.7% '。为了改变这种情况，一个是可以增加汽车大灯的功率，但是功率的增加必然使汽车更加耗电，另一个就是对汽车大灯的改进，在转弯的时候让大灯保持和所转方向一致稍有偏转，将汽车的大灯制作成为自动控制装置，和雨刮一样，当光线不足即很弱的时候，不需要驾驶员分心去控制前大灯的模式，不用管它到底是远光模式还是近光模式，这样就使得驾驶的安全性大有提高。在此情况下，笔者试图结合前辈学者的研究成果，设计一款大客车远光灯的自动调节系统，使其能够根据光照强度检测传感器和超声波距离检测传感器对迎面的众多车辆进行检测，自动对远光灯进行控制，对改善当前的手动操作具有一定的意义。 一. 绪 论 1.1 论文研究的背景与意义 当晚上行车远光灯打开时，当前方有相对行驶车辆，驾驶员一般会将远光变为近光，避免对面车辆的司机因为受到强光照射而不能正确判断前面路段情况，造成危险的情况。但在传统手动方式下，驾驶员手动调光所需时间较长，并且驾驶员因频繁手动调光容易造成疲劳与注意力分散，很容易因此而引发交通事故。为了生命的安全以及驾驶员的舒适驾驶，设计了一种大客车远近灯自动控制系统[1]。 除此之外， 现如今，汽车电子的发展脚步越来越快，汽车的智能化程度也在逐渐提高，虽然给人们带来了许多便利，但同时也使得驾驶员不能专心的驾驶车辆，而要分心操作一些设备，这就带来了许多的安全隐患。所以开发一套汽车智能雨刷系统迫在眉睫。 相关资料显示，发生交通事故的时间段在夜晚的几率比较高，而且在夜晚有50%的交通事故又发生在照明差的地方，而且虽然夜间车辆行驶的密度小，但是夜间交通事故率占总交易通事故率的33.1%'。死亡人数为总交通事故死亡人数的一半左右，对于致死率，白天发生交通事故的致死率为12.4%。晚上为33.7% '。为了改变这种情况，一个是可以增加汽车大灯的功率，但是功率的增加必然使汽车更加耗电，另一个就是对汽车大灯的改进，在转弯的时候让大灯保持和所转方向一致稍有偏转，将汽车的大灯制作成为自动控制装置，和雨刮一样，当光线不足即很弱的时候，不需要驾驶员分心去控制前大灯的模式，不用管它到底是远光模式还是近光模式，这样就使得驾驶的安全性大有提高。 基于此论文设计了一款远光灯自动控制系统，系，利用超声波和光敏电阻实时对迎面的车辆进行检测，然后反馈给单片机，单片机对数据信息与设定值进行判断，实现对近光灯和远光灯的自动控制，同时利用显示模块实时显示当前的距离值和光强值，还可以通过按键对距离换和光强设定值进行设定，不仅对于改善当前的手动控制近远光等灯系统具有一定的改善作用，而且对于我们自身的学习也起到了一个总结。 1.2 论文研究的主要内容 论文结合超声波的距离检测功能和利用光敏强度检测光强，对迎面行驶的大客车进行实时检测，实现对远光灯的自动控制，论文以STC89C52单片机为核心实现对输入输出的协调，实现大客车远光灯的自动控制。 1、根据实际设计的功能，对各个模块进行选择确定，确定以HC-SR204超声、光敏电阻以及STC89C51模块的自动控制系统，对总体方案进行设计； 2、远光灯自动控制系统硬件电路设计，主要包括单片机电路、超声波检测电路、光敏电阻检测电路、按键电路、显示电路以及LED远光灯电路进行了一个详细的设计； 3、远光灯自动控制系统软件算法设计，对检测算法、显示算法进行设计。 4、根据设计的硬件电路和软件算法，对实物进行制作验证设计的正确性。 1.3 国内外研究综述 1.3.1国内研究综述 针对车辆远光灯的自动控制系统这一课题，我国已经有着众多学者进行了深入的研究分析，并形成了一批令人可喜的研究成果。举例而言，如刘振洲便在《汽车远光传感与控制系统研究》研究中便是通过对远光灯引发交通事故的成因的分析,结合汽车远光灯的光学特性、使用规则,设计了一种夜间行车远光灯自动控制系统。通过探测前方车辆远光灯的开启与否,来自动切换对方来车和本车远近光灯,确保汽车夜间行车远光灯的按章使用,提高行车安全。而赵学等人则在《一种新型车辆前照灯自动控制器》针对车辆前照灯灯光存在的眩目现象,研制了一种由简单的逻辑门和触发器组成的无触点自动控制器,详细介绍了该自动控制器的结构组成.该装置不仅可以有效起到防眩目作用,而且可以在黑夜转到白天时自动关闭前照灯,避免电浪费现象. 刘洋明等则在《汽车前照灯照明自动控制装置的设计与实现》中进行研究，并设计实现了一种汽车前照灯照明自动控制装置,当夜晚行车远光灯打开时,系统能通过光检测输入模块察看前方是否有相对行驶车辆,若有则自动启动光控制