分類號(hào)密級(jí)公開UDC注1畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)*指導(dǎo)教師姓名*申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別專業(yè)名稱論文提交日期論文答辯日期學(xué)位授予單位和日期答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人年月日注1：注明國際十進(jìn)分類法UDC的類號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)I摘要傳統(tǒng)的汽車照明系統(tǒng)主要由前照燈系統(tǒng)，信號(hào)照明系統(tǒng)，車內(nèi)照明系統(tǒng)三大部分組成。隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)也經(jīng)歷了長足的發(fā)展，但是實(shí)際的使用中，傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)依然存在著諸多問題，在面對(duì)復(fù)雜的道路條件和行車狀況時(shí)，交通安全仍然存在巨大的隱患。因此，如何使傳統(tǒng)汽車照明智能化，駕車更安全，更舒適就成為一個(gè)十分緊迫而又有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題。本文通過對(duì)現(xiàn)有汽車智能照明方案的分析，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)照明和彎道隨動(dòng)轉(zhuǎn)向主要功能的汽車自適應(yīng)照明方案。與各大汽車廠商的方案相比，本系統(tǒng)集成了更多的智能照明設(shè)計(jì)，功能更為全面。而且本方案是基于AT89S51單片機(jī)開發(fā)的低成本、低功耗系統(tǒng)，性價(jià)比更為出色。首先介紹了汽車自適應(yīng)照明系統(tǒng)ALS(AdaptiveLightingSystem)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用狀況，分析了ALS的組成、功能和工作原理，在詳細(xì)分析了系統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于AT89S51單片機(jī)的汽車自適應(yīng)照明系統(tǒng)。在文章的硬件部分，詳細(xì)設(shè)計(jì)了主控制器及外圍電路、電源模塊、執(zhí)行器模塊電路。在軟件部分，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)軟件的整體流程，算法程序等軟件模塊，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的整車照明系統(tǒng)。通過最后的系統(tǒng)調(diào)試，保證了車輛在各種狀態(tài)下總能為駕駛員提供最佳照明，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)整車車燈的各種故障，表明了本設(shè)計(jì)方案的可行性和正確性。關(guān)鍵詞:汽車照明；單片機(jī)；中斷；控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)IIAbstractTraditionalautomotivelighringsystemismainlycomposedofthreeparts：FrontlightingSystem，signallighting，IncarlightingWiththedevelopmentofscienceandtechnology，TraditionalamomotivelightingsystemhasdevelopedalotHowever，therearestillmanyproblemsintraditionalautomotivelightingsysteminactualuseTraffic-safetyisstillabigproblemwhentheroadsurroundinganddrivingconditionarecomplexTherefore，howtomakethetraditionalautomotivelightingintelligent,drivingsaferandmorecomfortableisbecomingaveryurgentissuewithpracticalsignificanceThroughtheanalysisoftheexistingsmartlightingprogram，thissubjectbringsforwardavehicleadaptivelightingprogramwhichCanrealizefourmainfunctions：badweatherlighting，movewiththeturn，adjustwiththeauto-bodytiltandfaultdiagnosisComparedwiththeprogramsofthemajorcarmanufacturers，thesystemintegratesmoreintelligentlightingdesignsandthefunctionismorecomprehensiveTheprogramisalow-costandlow-powersystemwhichisbasedonthesinglechipAT89S51，anditsmorecosteffectiveThispaperintroducedthebeginning，developingandapplicationstatusofthevehicleadaptivelightingsystem(ALS)，thenanalyzedtheconstitution,functionandworktheoryAfterthesystemrequirementsareanalyzedindetail，thevehicleadaptivelightingsystembasedonthesingle-chipAT89S51WasdesignedThesystemincludesthemodulesofdatacollectionprocess，faultdiagnosisandthesensorsInthesectionabouthardware，therearethedetaildesignsofALSmastercontrollerandperipheralcircuits，powermodule，implementationmodulecircuitInthesectionaboutsoftware，theoverallsystemsoftwareprocessesandthesoftwarealgorithmmoduleWasdesigned，bothrealizesacompleteautobodylightingsystemAftertheALStestresult，thissystemCanmakesuretoprovidedriversthebestlightinginmanykindsofconditionsAndthesystemCandiscoverallkindsoffaultsofthevehiclelightsAttheendofthearticle，thereissummarizewhichhaventsolvedyet，IthinktheycouldbefutureKeywords:smartlighting；scm；interruptL；control畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)目錄1緒論.11.1課題背景與意義.11.2課題內(nèi)容.21.3課題主要技術(shù)指標(biāo).31.4設(shè)計(jì)的方案.32軟件介紹.42.1PROTEUS介紹.42.1.1PROTEUS功能和特點(diǎn).42.1.2PROTEUS功能模塊.52.2keilC介紹.72.1.1Keil工程的建立.72.1.2工程的詳細(xì)設(shè)置.102.1.4Keil的調(diào)試命令、在線匯編與斷點(diǎn)設(shè)置.132.1.5Keil程序調(diào)試窗口.172.1.6Keil的輔助工具和部份高級(jí)技巧.233硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì).303.1AT89C51模塊.303.1.1AT89C51簡介.303.1.2單片機(jī)電路設(shè)計(jì).343.2電源模塊部分設(shè)計(jì).363.3亮燈控制模塊.373.4按鍵模塊設(shè)計(jì).393.5電壓比較器.393.5.1基本過零比較器.393.5.2任意電平比較器.413.5.3感光模擬電路.413系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).433.1系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì).433.2延時(shí)子程序.433.3消抖子程序.433.4中斷子程序.454系統(tǒng)聯(lián)調(diào).484.1PROTEUS與KEILC聯(lián)調(diào).484.2系統(tǒng)硬件與軟件聯(lián)調(diào).50總結(jié).51參考文獻(xiàn).52致謝.53附錄一系統(tǒng)總原理圖.54附錄二系統(tǒng)總程序.55畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)-1-1緒論1.1課題背景與意義隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)汽車的要求已不僅僅局限于性能，成本，而是越來越多的要求現(xiàn)代汽車更加安全，更加環(huán)保，更加人性化。汽車生產(chǎn)商們也正在用更安全、更環(huán)保、設(shè)計(jì)更精美以及更省油料等優(yōu)點(diǎn)來吸引用戶。而同時(shí)，新車款型也必須符合最新的規(guī)定，這就導(dǎo)致了新技術(shù)不斷得到應(yīng)用。作為汽車的三大安全件之一，汽車照明系統(tǒng)是最主要的主動(dòng)式安全裝置，對(duì)傳統(tǒng)汽車照明系統(tǒng)的改進(jìn)和創(chuàng)新也日益成為全世界汽車廠商研究的熱點(diǎn)問題。因此，如何使汽車照明智能化，駕車更安全，更舒適就成為一個(gè)十分緊迫而又有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題。傳統(tǒng)的汽車照明系統(tǒng)主要由前照燈系統(tǒng)，信號(hào)照明系統(tǒng)，車內(nèi)照明系統(tǒng)三大部分組成。隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)也經(jīng)歷了長足的發(fā)展，相應(yīng)的交通法規(guī)也越來越健全，前照燈系統(tǒng)就經(jīng)歷了從最初的煤油燈到白熾燈，鹵素?zé)舻浆F(xiàn)在的氣體放電燈的發(fā)展過程，信號(hào)照明系統(tǒng)從最初的手提煤油燈發(fā)展到現(xiàn)在普遍應(yīng)用的LED信號(hào)燈，車內(nèi)照明系統(tǒng)更是種類越來越多，越來越人性化。但是實(shí)際的使用中，傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)存在著諸多問題。例如，現(xiàn)有近光燈在近距離上的照明效果很不好，特別是在交通狀況比較復(fù)雜的市區(qū)，經(jīng)常會(huì)有很多司機(jī)在晚上將近光燈、遠(yuǎn)光燈和前霧燈統(tǒng)統(tǒng)打開；車輛在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候也存在照明的暗區(qū)，嚴(yán)重影響了司機(jī)對(duì)彎道上障礙的判斷；車輛在雨天行駛的時(shí)候，地面積水反射前燈的光線，產(chǎn)生反射眩光等等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，夜間事故中約有50發(fā)生在沒有照明設(shè)施的黑暗道路上，道路照明越差，事故發(fā)生的可能性就越大。夜間事故占事故總數(shù)的331(雖然夜間出車率只占白天的15)。死亡人數(shù)則為50左右，對(duì)比致死率，白天事故為124，而夜間為33、7。夜間事故多發(fā)和高的致死率，其原因就是駕駛員的視力與白天相比約降低12。此外雨和霧也會(huì)使視力下降，前窗玻璃臟得和水滴不僅使視力降低，還會(huì)使距離感失真，必須引起駕駛員的注意。歐洲汽車照明研究機(jī)構(gòu)曾經(jīng)就此作過專項(xiàng)調(diào)查，結(jié)果顯示，歐洲司機(jī)們最希望改善的是陰雨天氣積水路面的照明，排在第二位的是鄉(xiāng)村公路的照明，接下來依次是彎道照明、高速公路照明和市區(qū)照明1】。上述這些問題的存在，就使得研制一種具有多種照明功能的照明系統(tǒng)成為必要，并且這些功能的切換，出于安全上的考慮，必須是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，由此，自適應(yīng)照明系統(tǒng)(ALS)也就應(yīng)運(yùn)而生了。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)21.2課題內(nèi)容本設(shè)計(jì)是關(guān)于汽車智能化汽車照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，完成汽車智能化汽車照明系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)，同時(shí)要求開發(fā)的汽車智能化汽車照明系統(tǒng)有一定的實(shí)用性，能滿足汽車彎道轉(zhuǎn)向工況的性能需求。1.了解汽車智能化汽車照明系統(tǒng)的性能要求和設(shè)計(jì)步驟；2.掌握汽車智能化汽車照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和流程；3.熟悉一種制圖軟件的操作；4.能夠熟練地查閱有關(guān)參考文獻(xiàn)及資料；5.熟悉畢業(yè)論文的格式和撰寫軟件的操作。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)-3-1.3課題主要技術(shù)指標(biāo)1.設(shè)計(jì)方案要切實(shí)可行，設(shè)計(jì)的汽車智能化汽車照明系統(tǒng)要布置合理，安全可靠，具有實(shí)用性；2.要有相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙、電路圖紙和相應(yīng)的單片機(jī)仿真系統(tǒng)；3.要有合乎格式規(guī)定的書面和電子版的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；4.有一定的資料參考和查閱量，能翻譯與課題有關(guān)的外文資料1.4設(shè)計(jì)的方案根據(jù)汽車功能需求：1、陰雨天氣的照明，當(dāng)自然光突然變暗喇，系統(tǒng)能夠自動(dòng)打開車燈補(bǔ)充照明；2、隨動(dòng)轉(zhuǎn)彎，車輛進(jìn)入彎道時(shí)，前照燈產(chǎn)生隨動(dòng)的旋轉(zhuǎn)光型，給予前方彎道足夠的照明。3.啟動(dòng)、停車照明；4.霧霾天氣及緊急照明等。圖1.1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能框圖上圖是本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能，共有5個(gè)模塊組成：按鍵開關(guān)模塊，CPU主控模塊、中斷模塊、燈模塊。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)42軟件介紹2.1PROTEUS介紹Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。2.1.1PROTEUS功能和特點(diǎn)1.功能（1）原理布圖；（2）PCB自動(dòng)或人工布線；（3）SPICE電路仿真。2.革命性的特點(diǎn)（1）互動(dòng)的電路仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。（2）仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文智能化汽車照明系統(tǒng)-5-2.1.2PROTEUS功能模塊（1）智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS）豐富的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。（2）