分類號密級公開UDC注1畢業(yè)設計論文智能化汽車照明系統(tǒng)設計*指導教師姓名*申請學位級別專業(yè)名稱論文提交日期論文答辯日期學位授予單位和日期答辯委員會主席評閱人年月日注1：注明國際十進分類法UDC的類號。畢業(yè)設計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。隨著科技的進步，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)也經(jīng)歷了長足的發(fā)展，但是實際的使用中，傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)依然存在著諸多問題，在面對復雜的道路條件和行車狀況時，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，更舒適就成為一個十分緊迫而又有重大現(xiàn)實意義的課題。本文通過對現(xiàn)有汽車智能照明方案的分析，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)照明和彎道隨動轉(zhuǎn)向主要功能的汽車自適應照明方案。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計，功能更為全面。而且本方案是基于AT89S51單片機開發(fā)的低成本、低功耗系統(tǒng)，性價比更為出色。首先介紹了汽車自適應照明系統(tǒng)ALS(AdaptiveLightingSystem)的產(chǎn)生、發(fā)展和應用狀況，分析了ALS的組成、功能和工作原理，在詳細分析了系統(tǒng)功能需求的基礎上設計了基于AT89S51單片機的汽車自適應照明系統(tǒng)。在文章的硬件部分，詳細設計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，設計了系統(tǒng)軟件的整體流程，算法程序等軟件模塊，實現(xiàn)了一個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，并能夠及時發(fā)現(xiàn)整車車燈的各種故障，表明了本設計方案的可行性和正確性。關鍵詞:汽車照明；單片機；中斷；控制畢業(yè)設計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)設計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課題主要技術指標.31.4設計的方案.32軟件介紹.42.1PROTEUS介紹.42.1.1PROTEUS功能和特點.42.1.2PROTEUS功能模塊.52.2keilC介紹.72.1.1Keil工程的建立.72.1.2工程的詳細設置.102.1.4Keil的調(diào)試命令、在線匯編與斷點設置.132.1.5Keil程序調(diào)試窗口.172.1.6Keil的輔助工具和部份高級技巧.233硬件系統(tǒng)設計.303.1AT89C51模塊.303.1.1AT89C51簡介.303.1.2單片機電路設計.343.2電源模塊部分設計.363.3亮燈控制模塊.373.4按鍵模塊設計.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)軟件設計.433.1系統(tǒng)軟件流程設計.433.2延時子程序.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.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)設計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的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對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、設計更精美以及更省油料等優(yōu)點來吸引用戶。而同時，新車款型也必須符合最新的規(guī)定，這就導致了新技術不斷得到應用。作為汽車的三大安全件之一，汽車照明系統(tǒng)是最主要的主動式安全裝置，對傳統(tǒng)汽車照明系統(tǒng)的改進和創(chuàng)新也日益成為全世界汽車廠商研究的熱點問題。因此，如何使汽車照明智能化，駕車更安全，更舒適就成為一個十分緊迫而又有重大現(xiàn)實意義的課題。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。隨著科技的進步，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)也經(jīng)歷了長足的發(fā)展，相應的交通法規(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，鹵素燈到現(xiàn)在的氣體放電燈的發(fā)展過程，信號照明系統(tǒng)從最初的手提煤油燈發(fā)展到現(xiàn)在普遍應用的LED信號燈，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雜的市區(qū)，經(jīng)常會有很多司機在晚上將近光燈、遠光燈和前霧燈統(tǒng)統(tǒng)打開；車輛在轉(zhuǎn)彎的時候也存在照明的暗區(qū)，嚴重影響了司機對彎道上障礙的判斷；車輛在雨天行駛的時候，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，夜間事故中約有50發(fā)生在沒有照明設施的黑暗道路上，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。此外雨和霧也會使視力下降，前窗玻璃臟得和水滴不僅使視力降低，還會使距離感失真，必須引起駕駛員的注意。歐洲汽車照明研究機構(gòu)曾經(jīng)就此作過專項調(diào)查，結(jié)果顯示，歐洲司機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，必須是自動實現(xiàn)的，由此，自適應照明系統(tǒng)(ALS)也就應運而生了。畢業(yè)設計論文智能化汽車照明系統(tǒng)21.2課題內(nèi)容本設計是關于汽車智能化汽車照明系統(tǒng)的設計開發(fā)，要求學生在畢業(yè)設計期間，完成汽車智能化汽車照明系統(tǒng)的理論設計，同時要求開發(fā)的汽車智能化汽車照明系統(tǒng)有一定的實用性，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)的性能要求和設計步驟；2.掌握汽車智能化汽車照明系統(tǒng)設計的方法和流程；3.熟悉一種制圖軟件的操作；4.能夠熟練地查閱有關參考文獻及資料；5.熟悉畢業(yè)論文的格式和撰寫軟件的操作。畢業(yè)設計論文智能化汽車照明系統(tǒng)-3-1.3課題主要技術指標1.設計方案要切實可行，設計的汽車智能化汽車照明系統(tǒng)要布置合理，安全可靠，具有實用性；2.要有相關的設計圖紙、電路圖紙和相應的單片機仿真系統(tǒng)；3.要有合乎格式規(guī)定的書面和電子版的畢業(yè)設計論文；4.有一定的資料參考和查閱量，能翻譯與課題有關的外文資料1.4設計的方案根據(jù)汽車功能需求：1、陰雨天氣的照明，當自然光突然變暗喇，系統(tǒng)能夠自動打開車燈補充照明；2、隨動轉(zhuǎn)彎，車輛進入彎道時，前照燈產(chǎn)生隨動的旋轉(zhuǎn)光型，給予前方彎道足夠的照明。3.啟動、停車照明；4.霧霾天氣及緊急照明等。圖1.1系統(tǒng)實現(xiàn)的功能框圖上圖是本設計要實現(xiàn)的功能，共有5個模塊組成：按鍵開關模塊，CPU主控模塊、中斷模塊、燈模塊。畢業(yè)設計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，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應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)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，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1.功能（1）原理布圖；（2）PCB自動或人工布線；（3）SPICE電路仿真。2.革命性的特點（1）互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，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。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計開發(fā)環(huán)境。畢業(yè)設計論文智能化汽車照明系統(tǒng)-5-2.1.2PROTEUS功能模塊（1）智能原理圖設計（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：自動連線功能使連接導線簡單快捷，大大縮短繪圖時間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設計簡明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個性化設置，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）