汽车智能车灯控制系统的设计

智能车灯控制系统是现代轿车的发展的必然趋势，本文以单片机为核心，实现智能自动控制汽车前大灯的控制系统，当夜晚两车会车时，系统能通过光检测输入模块察看对面车道的行驶车辆，根据对面车道的行驶车辆的有无自动关闭和开启远光灯，从而大大减少事故的发生。

 

一、智能车灯系统控制方案

 

本系统采用STC89C52为控制核心芯片，本芯片价格便宜，功能完全满足本系统的需要。系统采用的控制开关电路由远光灯开关控制，开启远光灯的同时也就打开了控制开关电路。对面车道上行驶的汽车开启的远近灯光可被光敏传感器捕获，并向STC89C52单片机发送有效电信号，单片机根据光敏传感器采集到的信号自动启动“调光 控制输出电路”自动变为近光。控制方案如图1所示。

 

图1 系统控制方案图

 

二、智能车灯系统的硬件设计

本智能车灯系统采用的是STC89C52单片机，该单片机是由STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，该单片机有40个引脚，具有8K字节系统可编程Flash存储器。系统的硬件包括晶振复位电路、光敏传感器电路、调光控制输出电路等组成。其晶振复位电路如图2所示。

 

图2 晶振复位电路

 

1.光敏传感器电路的设计
 

在夜晚,当两车相遇时，远光灯的照度是比较低的，尤其在偏离主轴位置后因照射角度的变化，照度还会下降，探测环境光线较弱，所以远光光敏传感器的选取着重的是其在微弱光线下的灵敏度和线性度，加之各种车灯的发射光谱均处于可见光范围，故本设计采用光电池作为光敏传感器，它的光谱响应特性曲线与人眼光谱光视效率曲线接近，对可见光频率的光谱响应度好，同时光电池感光面积 大，适合用于对低照度的测量。弱光检测电路采集的信号比较微弱，往往采集的光信号和环境的噪声的级别处于相同的量级,为了能够顺利可靠的采集到光信号，本文以LOGl00作为前置放大电路，可有有效的采集的弱光信号，具体的检测电路如图3所示。

 

 图 3 光敏传感阿奇检测电路

 

2.调光控制输出电路
 调光控制输出电路最终是要控制远近灯的切换。而单片机的工作电压一般是在 5V甚至更低，电流也是毫安级别的，是无法直接驱动远近灯光的切换的。因此本系统采用继电器驱动作为功率驱动。具体的控制电路如图4所示。

 

图 4 调光控制输出电路 
 

 

三、系统的软件设计

在设计完硬件电路图后,本文还设计了与硬件电路图相配套的软件，系统软件的设计思路如图 5 所示。在系统上电后，光敏传感器即开始检测光信号，当检测到光信号后，单片机控制继电器，把远光灯转换成近光灯。

 

图5 系统软件流程图 

 

四、系统的验证

为了验证系统的可靠性和稳定性，本文首先检查系统的硬件，如系统的元器件安装是否错误，各个连接线是否松动等。

其次检查系统的软件，根据系统的原理和系统的硬件结构，是否做到软硬结合。然后对系统进行运行软硬件的调试：硬件上的传感器采集到信号后看在软件的上位机上是否能够显示。

经过运行调试，系统能够快速根据光敏传感器采集到的信号切换远光灯和近光灯，系统运行工作是稳定可靠的，一旦道路上运行的车辆都采用了本系统，每次会车是都能够自动控制远光灯切换成近光灯，可以有效的避免驾驶员不及时切换灯光造成的安全事故，未来的市场潜力是巨大的。