基于STM32單片機(jī)的汽車前照燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試研究摘要汽車前照燈智能控制系統(tǒng)，主要是通過(guò)微控制器作為主要的控制系統(tǒng)來(lái)控制所要實(shí)現(xiàn)的其它功能模塊，其中包括，遠(yuǎn)近光切換，左右轉(zhuǎn)向燈智能開(kāi)啟，雷達(dá)測(cè)距模塊，通過(guò)IO口連接單片機(jī)，測(cè)距模塊將采集到的信息，傳到單片機(jī)，再由單片機(jī)控制前照燈做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車前照燈的智能控制。燈光開(kāi)啟的前提是通過(guò)光敏元件的對(duì)外界光強(qiáng)的采集決定是否需要開(kāi)啟前照燈。主要目的是為了夜間行駛保證安全駕駛，確保燈光的不會(huì)對(duì)其它車輛造成影響。使之具有自動(dòng)開(kāi)啟近光燈、會(huì)車的時(shí)候調(diào)節(jié)燈光、轉(zhuǎn)向燈智能打開(kāi)等的功能。其中主控使用的是STM32F103C8T6單片機(jī)，其處理速度快、運(yùn)算性能強(qiáng)大、下載速度快以及使用方法簡(jiǎn)單。關(guān)鍵詞：STM32F103C8T6單片機(jī)；微控制器；前照燈智能開(kāi)啟；智能控制系統(tǒng)目錄摘要： 汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)的總體構(gòu)成2.1.1汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的總體組成圖2-1系統(tǒng)總體組成2.2汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的基本工作原理根據(jù)光敏傳感器感應(yīng)實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度，雷達(dá)測(cè)距測(cè)出與前車相距的距離，判斷是否超過(guò)了安全距離來(lái)判斷是否需要切換遠(yuǎn)近光燈，通過(guò)角度傳感器測(cè)量是否發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，再利用處理電路將這些檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，將電信號(hào)通過(guò)串口的I/O口送入的單片機(jī)，通過(guò)主控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行比較和處理，從而開(kāi)啟相應(yīng)的程序，決定遠(yuǎn)近光是否需要切換左右轉(zhuǎn)向燈是否需要開(kāi)啟，各個(gè)模塊之間需要相互配合，通過(guò)其它模塊的反饋來(lái)調(diào)節(jié)其它模塊做出響應(yīng).最終通過(guò)整體的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于汽車前照燈的智能控制。采用的軟件AltiumDesigner,來(lái)設(shè)計(jì)電路的原理圖，通過(guò)所要實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)原理圖進(jìn)行的設(shè)計(jì)，將整個(gè)布局合理分配，再對(duì)原理進(jìn)行完善修改，然后完成PCB封裝，設(shè)計(jì)好最后要用到的電路板。編寫(xiě)程序時(shí)主要用到的語(yǔ)言是C語(yǔ)言，C語(yǔ)言程序的特點(diǎn)是通俗易懂和可移植性高，還會(huì)用到燒錄程序的軟件KeiluVision5,通過(guò)這一軟件來(lái)設(shè)計(jì)程序以及將寫(xiě)好的程序下載到單片機(jī)中，通過(guò)程序來(lái)控制各個(gè)模塊來(lái)做出相應(yīng)的動(dòng)作。從而實(shí)現(xiàn)整體的設(shè)計(jì)。2.3汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的基本功能根據(jù)整體的設(shè)計(jì)方案和所要求的基本功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車前照燈的智能控制系統(tǒng)的以下幾個(gè)功能：第一，首先前照燈智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要是為了解決光線較暗的時(shí)候行車的燈光問(wèn)題，在黑暗環(huán)境中有作用，有時(shí)在白天的時(shí)候也會(huì)遇到光線較暗的情況，例如，在比較黑暗的陰雨天，或者在隧道行車的時(shí)候時(shí)，照明條件較差的環(huán)境下駕駛員觀察道路時(shí)以及夜間開(kāi)車時(shí)也會(huì)有不能看清道路的情況出現(xiàn)的，當(dāng)環(huán)境的光亮的強(qiáng)度達(dá)到光敏傳感器工作的條件時(shí)，汽車會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟近光燈，當(dāng)離開(kāi)光線較暗的地方的時(shí)候，近光燈就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。第二，夜間會(huì)車前照燈自動(dòng)控制遠(yuǎn)、近光燈自動(dòng)切換。根據(jù)兩車會(huì)車的最小相距距離，來(lái)設(shè)定打開(kāi)近光燈的條件，當(dāng)大于這一距離時(shí)，通過(guò)測(cè)距模塊將測(cè)好的距離發(fā)送到單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)啟動(dòng)相關(guān)的程序，來(lái)控制遠(yuǎn)光燈的開(kāi)啟，在行駛過(guò)程中，隨著兩車的間距不斷地縮短，則會(huì)小于最小的安全距離，這是通過(guò)測(cè)距模塊測(cè)得距離，將信號(hào)傳到單片機(jī)，來(lái)啟動(dòng)相關(guān)程序，來(lái)控制切換到近光燈，當(dāng)兩車會(huì)車結(jié)束時(shí)，由于兩車的距離不斷地拉大，汽車的前照燈智能控制系統(tǒng)又會(huì)重新恢復(fù)到遠(yuǎn)光燈，這樣的汽車前照燈的遠(yuǎn)、近光燈切換，使得駕駛員不會(huì)因?yàn)閷?duì)向來(lái)車的燈光對(duì)其造成炫目，看清路況從而減少了由于燈光問(wèn)題造成的交通安全事故。第三，前照燈智能控制系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟左、右轉(zhuǎn)向燈。在車輛行駛到需要轉(zhuǎn)彎的彎道，必須打轉(zhuǎn)向燈告知在路口或者主路的車輛，此車將會(huì)轉(zhuǎn)彎，請(qǐng)其它的行駛的車輛注意。但是有時(shí)人們總會(huì)不注意去打開(kāi)自己的轉(zhuǎn)向燈，從而使得其它車輛錯(cuò)誤判斷。左、右轉(zhuǎn)向燈的智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)角度傳感器以及舵機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要通過(guò)舵機(jī)來(lái)模擬方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得車輛發(fā)生角度變化，模擬轉(zhuǎn)彎時(shí)的狀態(tài)，將將收集到的轉(zhuǎn)過(guò)幅度的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)傳感器電路轉(zhuǎn)化為微小的電信號(hào)，傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，啟動(dòng)相應(yīng)的程序控制左右轉(zhuǎn)向燈打開(kāi)。在晚上開(kāi)車的時(shí)候，在進(jìn)入轉(zhuǎn)彎道路時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈提醒路口來(lái)車，這樣由此可以實(shí)現(xiàn)智能控制左、右轉(zhuǎn)向燈。第四，汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，測(cè)距模塊的實(shí)現(xiàn)尤為重要,超聲波測(cè)距是我們?cè)跍y(cè)距時(shí)比較常用的方法，它的原理基于我們所學(xué)的回聲的原理，產(chǎn)生聲波信號(hào)的發(fā)生器向前方發(fā)射信號(hào)，從發(fā)射的那一瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，在以空氣為介質(zhì)的介質(zhì)中傳播，途中信號(hào)碰到其它車輛就立即被反射回，信號(hào)的接收裝置收到反射的信號(hào)時(shí)，就會(huì)馬上停止計(jì)時(shí)。超聲波異常性強(qiáng)，中間距離分布長(zhǎng)，因此常采用超聲波來(lái)測(cè)量距離，而超聲波檢測(cè)的使用往往比較快、方便、準(zhǔn)確、容易實(shí)現(xiàn)。主要用于前照燈在遠(yuǎn)光燈和近光燈之間切換。第五，人體紅外報(bào)警模塊，當(dāng)有行人經(jīng)過(guò)時(shí)車輛會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這時(shí)的聲音會(huì)告訴我們前方有人正在通過(guò)道路，讓我們集中注意力降低車速，并且也可以停下車來(lái)等待他們通過(guò)。主要用到人體紅外傳感器，通常是在外界環(huán)境中收集來(lái)自人體發(fā)出的熱輻射，由傳感器將這些信息收集到然后給到主要的處理的電路之中，將它轉(zhuǎn)化為微電信號(hào)然后再經(jīng)過(guò)電路檢測(cè)處理后，然后控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警輸出，通過(guò)這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)有人經(jīng)過(guò)時(shí)報(bào)警。2.4本章小結(jié)本章介紹了汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的總體方案的設(shè)計(jì)。在滿足設(shè)計(jì)的各項(xiàng)的要求和想要實(shí)現(xiàn)的基本功能的前提下構(gòu)建了前照燈智能控制系統(tǒng)的總體框架，并且介紹了本次研究的智能控制系統(tǒng)的基本工作原理以及功能，為整個(gè)前照燈智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用與研究提供了一個(gè)基本的研究范圍。汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)基于意法半導(dǎo)體公司推出的基于Cortex-M3內(nèi)核的32位微控制STM32F103CT86單片機(jī)設(shè)計(jì)了汽車前照燈智能控制系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的總體框圖如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)硬件總體框圖圖3-2系統(tǒng)硬件原理圖3.2汽車前照燈智能控制系統(tǒng)主控制器的選擇本次前照燈智能控制系統(tǒng)的主控制選用STM32F103CT86單片機(jī)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-2所示圖3-3STM32F103CT86的內(nèi)部結(jié)構(gòu)STM32F103CT86的內(nèi)核采用的是Cortex-M3內(nèi)核的32位微控制器，硬件采用LQFP48封裝，擁有37個(gè)GPIO，分別為PA0-PA15、PB0-PB15、PC13-PC15、PD0-PD1，還有2個(gè)12bitADC合計(jì)12路通道ADC_Channel_16和內(nèi)部參考電壓通道ADC_Channel_17，內(nèi)部時(shí)鐘8MHz時(shí)鐘HIS最高倍頻到64MHz，外部8MHz時(shí)鐘HSE最高可倍頻到72MHz，可在系統(tǒng)編程（ISP）。3.3汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)3.3.1光照狀態(tài)檢測(cè)光敏傳感器是用于收集外界的光照強(qiáng)度信號(hào)數(shù)據(jù)的一種裝置，也可以將所收集到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為其它的信號(hào)的形式，例如電信號(hào)。光敏電阻的阻值取決于根據(jù)光強(qiáng)的變化，即照射光越強(qiáng)，電阻的導(dǎo)電性能越好，入射光越弱，電阻的導(dǎo)電性能越不好。它可以收集光的強(qiáng)度光影變化，輸出小的電信號(hào)，并通過(guò)特定的簡(jiǎn)單而簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大，以控制燈具的自動(dòng)切換。通過(guò)對(duì)于外界的光照的強(qiáng)度的感知，控制燈光對(duì)于外界的適應(yīng)性比較強(qiáng)，通過(guò)敏感電阻對(duì)于外界環(huán)境的自適應(yīng)變化，改變電流強(qiáng)度來(lái)控制電路的通斷。圖3-4光敏電阻光照強(qiáng)度越大，光敏電阻的對(duì)電流的導(dǎo)通性越好，電阻越小。相反，光強(qiáng)度越弱，光敏電阻的對(duì)電流的導(dǎo)通性越不好，電阻越大，這次項(xiàng)目的智能控制系統(tǒng)中的光敏電阻采用MG45型號(hào)光敏電阻，它的主要性能參數(shù)如表3-1所示。表3-1MG45光敏電阻的主要參數(shù)在開(kāi)車時(shí)，利用光敏電阻收集周圍環(huán)境的光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)送到放大器進(jìn)行放大，通過(guò)與設(shè)定值比較，把采集到的電壓與閾值進(jìn)行比較，送進(jìn)單片機(jī)I/O的Pin12，由主控制器判斷處理，當(dāng)光照強(qiáng)度較弱時(shí)，打開(kāi)近光燈；當(dāng)光照強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)，關(guān)閉近光燈。3.3.2轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計(jì)當(dāng)汽車在行駛過(guò)程中，在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，MPU-6050可以快速的追蹤慢動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，陀螺儀的原理主要用來(lái)模擬汽車的左右旋轉(zhuǎn)。在不受外力影響的情況下，旋轉(zhuǎn)物體的軸線所指示的方向不會(huì)改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此，我們可以根據(jù)這一原理控制方向，通過(guò)各種方法計(jì)算讀數(shù)方向，并將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)。當(dāng)汽車開(kāi)始轉(zhuǎn)彎時(shí)，我們會(huì)通過(guò)旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)來(lái)改變汽車的狀態(tài)，當(dāng)向左旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)，車輛的姿態(tài)偏左，由傳感器檢測(cè)車輛偏轉(zhuǎn)的角度，將角度偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)信號(hào)傳給單片機(jī)，當(dāng)車頭左偏轉(zhuǎn)角度為45度時(shí)，單片機(jī)控制燈開(kāi)啟左轉(zhuǎn)向燈，當(dāng)車頭右偏轉(zhuǎn)角度為45度時(shí)，單片機(jī)控制開(kāi)啟右轉(zhuǎn)向燈。3.3.3遠(yuǎn)近光燈設(shè)計(jì)在前照燈的設(shè)計(jì)中通常采用的是發(fā)光二極管，但是這樣無(wú)法控制燈的打開(kāi)，無(wú)法通過(guò)單片機(jī)對(duì)于二極管進(jìn)行控制，通常會(huì)采用一些中間的控制器，這里我們通常采用的是繼電器，可以通過(guò)單片機(jī)控制繼電器作為開(kāi)關(guān)來(lái)控制燈的開(kāi)關(guān)，主要用到的是三極管構(gòu)成的放大器來(lái)驅(qū)動(dòng)電路工作。規(guī)定當(dāng)輸出為高電平時(shí)，二極管和三極管都處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)輸出為低電平時(shí)，二極管和三極管都處于導(dǎo)通狀態(tài)，單片機(jī)輸出高電平，則前照燈關(guān)閉；則單片機(jī)輸出低電平，則前照燈開(kāi)啟。主要通過(guò)控制繼電器開(kāi)關(guān)。夜間會(huì)車時(shí)遠(yuǎn)近光切換主要配合的是超聲波測(cè)距模塊，通過(guò)測(cè)距的模塊，測(cè)量與對(duì)象來(lái)車的距離，來(lái)控制燈光的切換，當(dāng)與車輛進(jìn)行會(huì)車時(shí)，測(cè)距模塊，主要是用到超聲波的原理。通過(guò)發(fā)射超聲波，如果前方有車輛的話會(huì)有聲波返回，通過(guò)返回的時(shí)間，以及聲音在空氣中傳播的速度，從而達(dá)到測(cè)距的效果。如果測(cè)量的距離超過(guò)20cm，則打開(kāi)遠(yuǎn)光燈，如果測(cè)量的距離少于20cm，則打開(kāi)近光燈。3.3.4超聲波模塊的設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距主要的原理來(lái)自于仿生學(xué)，來(lái)自人們對(duì)于自然界的觀察，觀察蝙蝠的測(cè)距的原理，通過(guò)發(fā)出低頻的超聲波信號(hào)，可以準(zhǔn)確的判斷獵物的位置，從而可以準(zhǔn)確的捕獵，而這一原理用到汽車中通過(guò)汽車發(fā)射超聲波，途中遇到障礙物時(shí)，就會(huì)將信號(hào)反射回來(lái)，通過(guò)超聲波一來(lái)一回的時(shí)間差來(lái)，還有根據(jù)超聲波在空氣中的傳播速度來(lái)計(jì)算距離的長(zhǎng)短，更加的精確且簡(jiǎn)單易操作。圖3-5超聲波模塊當(dāng)車輛發(fā)生會(huì)車時(shí)，在超聲波傳感器中的壓電式傳感器，利用電致伸縮現(xiàn)象而制。發(fā)出超聲波，當(dāng)遇到所會(huì)車的車輛時(shí)，超聲波信號(hào)會(huì)停止這時(shí)發(fā)射放會(huì)接收到前方有車輛的信號(hào)，根據(jù)聲波傳播的時(shí)間以及聲波在空氣中的傳播速度，從而達(dá)到測(cè)距的目的。3.3.5人體紅外報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要由紅色的發(fā)光二極管與紅外傳感器構(gòu)成，主要的原理利用采集人體發(fā)出的紅外輻射信號(hào)，將信號(hào)通過(guò)串口發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)控制紅外模塊動(dòng)作，并且發(fā)出警報(bào)，它的范圍較小，主要是預(yù)防行人，當(dāng)有行人經(jīng)過(guò)時(shí)，行人會(huì)將發(fā)出的紅外線擋住，以這一方式來(lái)控制報(bào)警。當(dāng)夜間行車時(shí)有由于人的視線和視野盲區(qū)較大有行人通過(guò)時(shí)，會(huì)無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅外報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)有行人出現(xiàn)在車輛前時(shí)將紅外對(duì)管阻擋便會(huì)給車輛發(fā)送回一個(gè)前方有行人的信號(hào)，從而蜂鳴器會(huì)發(fā)出警告。圖3-6人體紅外3.4前照燈智能控制系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的電源是非常重要的是由單片機(jī)以及變壓模塊組成，其中電源主要用的電池供電，220V電源將電池轉(zhuǎn)換為輸出為5V的電源，以單片機(jī)作為主要組件，利用電源適配器以及變壓器共同共同構(gòu)成電源處理電路系統(tǒng)。在這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中主要用到5V和3.3V的電壓，通過(guò)電源適配器來(lái)轉(zhuǎn)換。圖3-7電源模塊3.5本章小結(jié)本章對(duì)整個(gè)電路的總體硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。將電路中所用的單片機(jī)加以描述，對(duì)每一所要實(shí)現(xiàn)的功能的模塊進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，以及各類傳感器應(yīng)用的條件，各類參數(shù)的設(shè)定，電源模塊的設(shè)計(jì)。汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)時(shí)，我們首先會(huì)通過(guò)繪制原理圖去把握整個(gè)項(xiàng)目的電路結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)出完整的硬件結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于我們?cè)诮ㄔO(shè)房屋時(shí)需要先畫(huà)圖紙，并且筑好地基搭好框架，一個(gè)簡(jiǎn)單明了的硬件設(shè)計(jì)，也必須有細(xì)致的軟件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)代表著系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能的基本邏輯，串聯(lián)整個(gè)系統(tǒng)，使得整個(gè)系統(tǒng)可以有秩序的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)精密可靠、可及時(shí)修改、程序易讀、不易發(fā)生錯(cuò)誤、穩(wěn)定。我們學(xué)習(xí)過(guò)了解過(guò)的編程語(yǔ)言較多，其中主要對(duì)C語(yǔ)言有過(guò)比較深的理解，可以比較熟練的去編寫(xiě)程序并且調(diào)試成功，且C語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，邏輯、函數(shù)等簡(jiǎn)單易學(xué)，而且C語(yǔ)言主要是面向過(guò)程的語(yǔ)言，我們可以圍繞我們需要實(shí)現(xiàn)的事件，一步一步的實(shí)現(xiàn)。為了可以將程序燒錄到單片機(jī)中去以控制系統(tǒng)的運(yùn)行，我們通常會(huì)利用Keil5的軟件，可以直接利用C語(yǔ)言在在這個(gè)軟件中去編寫(xiě)，集成的環(huán)境較好，對(duì)于軟件設(shè)計(jì)提供了很大的便利。4.1汽車前照燈智能控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)要想實(shí)現(xiàn)汽車前照燈自動(dòng)化控制的系統(tǒng)的功能，軟件設(shè)計(jì)中主程序的編寫(xiě)是最主要的，這是因?yàn)橹鞒绦虬梢哉{(diào)控全局的基本的邏輯功能，程序能否有序的運(yùn)行，取決于主程序的邏輯功能能否合理的調(diào)配各個(gè)模塊，根據(jù)我們需要實(shí)現(xiàn)的一些的功能，可以分為以下幾個(gè)部分：主程序模塊、夜間開(kāi)燈模塊、夜間會(huì)車切換遠(yuǎn)近光燈模塊、左右轉(zhuǎn)向燈開(kāi)啟模塊、超聲波測(cè)距模塊、人體紅外報(bào)警模塊共有六個(gè)模塊。首先，我們已經(jīng)明確了所要實(shí)現(xiàn)的功能并且將所用到的元器件設(shè)定好相應(yīng)的參數(shù)，設(shè)定好各個(gè)模塊的變量參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行初始化。汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的主程序框圖如圖4-1所示。圖4-1系統(tǒng)主程序框圖4.2汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的子程序設(shè)計(jì)4.2.1汽車前照燈智能開(kāi)啟的子程序在晚上的時(shí)候，以及在通過(guò)一小段的光線較暗的環(huán)境中去，我通常需要去打開(kāi)燈光以便于我們能夠去看清楚前面的道路，這里工作的主要的元器件是光敏電阻模塊，實(shí)現(xiàn)這一功能的時(shí)候必須要先設(shè)定好一個(gè)臨界值，將從外界收集好的光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，在信號(hào)處理電路中與設(shè)定好的值進(jìn)行比較。如果小于設(shè)定值，這個(gè)時(shí)候輸出低電平，電路導(dǎo)通，再由單片機(jī)控制前照燈開(kāi)關(guān)打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)燈；如果大于設(shè)定值，這個(gè)時(shí)候輸出高電平，電路不導(dǎo)通，在由單片機(jī)控制前照燈關(guān)閉。汽車前照燈智能開(kāi)啟子程序框圖如圖4-2所示。圖4-2汽車前照燈智能開(kāi)啟子程序框圖4.2.2汽車會(huì)車時(shí)的遠(yuǎn)近光燈切換的子程序當(dāng)我們?cè)谝雇黹_(kāi)車時(shí)，總會(huì)遇到會(huì)車的情況，會(huì)車時(shí)自動(dòng)切換燈光的功能是非常重要的，主要通過(guò)測(cè)量?jī)绍嚨拈g距是否超過(guò)安全距離以及是否小于安全距離，來(lái)控制打開(kāi)近光燈還是遠(yuǎn)光燈，與暗時(shí)開(kāi)燈的原理一樣，也需要設(shè)定好安全距離，通過(guò)將收集到的數(shù)據(jù)與之比較。如果小于設(shè)定值，則處理電路輸出為低電平，則單片機(jī)控制打開(kāi)近光燈；如果大于設(shè)定值，則處理電路輸出高電平，則單片機(jī)控制打開(kāi)遠(yuǎn)光燈。汽車會(huì)車時(shí)遠(yuǎn)近光燈切換的子程序框圖如圖4-3所示。圖4-3汽車會(huì)車時(shí)遠(yuǎn)近光燈切換的子程序框圖4.2.3汽車左右轉(zhuǎn)向燈的智能控制子程序當(dāng)我們?cè)陂_(kāi)車的時(shí)候，除了會(huì)遇到會(huì)車的情況，還會(huì)遇到路口需要轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，會(huì)旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)來(lái)轉(zhuǎn)彎，這個(gè)時(shí)候能夠通過(guò)收集方向盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的角度以及車身的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，將數(shù)據(jù)給到處理電路與設(shè)定值比較，通過(guò)單片機(jī)控制轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)。通過(guò)感應(yīng)汽車方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。當(dāng)方向盤(pán)的角度超過(guò)10度時(shí)，則信號(hào)處理電路輸出信號(hào)，將輸入信號(hào)輸入到單片機(jī)中，由單片機(jī)控制繼電器開(kāi)啟燈光，并且規(guī)定左轉(zhuǎn)為正角度，右轉(zhuǎn)為負(fù)角度。依此來(lái)判斷左、右轉(zhuǎn)向燈的開(kāi)啟。汽車左右轉(zhuǎn)向燈的智能控制子程序框圖如圖4-4所示。圖4-4汽車左右轉(zhuǎn)向燈的智能控制子程序框圖4.2.4超聲波測(cè)距模塊子程序汽車通過(guò)超聲波傳感器發(fā)射超聲波信號(hào)，當(dāng)信號(hào)遇到前方車輛時(shí)，超聲波信號(hào)會(huì)被反射回來(lái)，信號(hào)由傳感器電路處理，將輸入信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)中，經(jīng)過(guò)一系列的運(yùn)算之后得到兩車的間距，測(cè)距主要用到超聲波在空氣中的傳播速度。測(cè)距模塊的子程序框圖如圖4-5所示。圖4-5測(cè)距模塊的子程序框圖4.2.5紅外報(bào)警系統(tǒng)子程序在夜間行車時(shí)，當(dāng)遇到前方有行人時(shí)，人體會(huì)發(fā)出輻射信號(hào)，傳感器將采集的信號(hào)，送到處理電路中，電路將處理后的信號(hào)，傳到單片機(jī)，從而單片機(jī)控制蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。紅外報(bào)警模塊子程序框圖如圖4-6所示。圖4-6紅外報(bào)警模塊子程序框圖4.3本章小結(jié)本章設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的主程序框圖、汽車前照燈智能開(kāi)啟的子程序、汽車會(huì)車時(shí)的遠(yuǎn)近光燈切換的子程序、汽車左右轉(zhuǎn)向燈的智能控制子程序、超聲波測(cè)距模塊子程序、紅外報(bào)警系統(tǒng)子程序，汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)的需求。汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的調(diào)試5.1汽車前照燈開(kāi)啟的調(diào)試圖5-1.1汽車處于較亮環(huán)境圖5-1.2汽車處于較暗環(huán)境通過(guò)遮擋光敏電阻模塊來(lái)模擬較暗環(huán)境5.2汽車會(huì)車時(shí)遠(yuǎn)近光燈切換的調(diào)試圖5-2.1汽車會(huì)車時(shí)圖5-2.2汽車沒(méi)有會(huì)車5.3汽車駛?cè)霃澋罆r(shí)左右轉(zhuǎn)向燈的開(kāi)啟的調(diào)試圖5-3.1汽車左轉(zhuǎn)的模擬圖5-3.2汽車右轉(zhuǎn)的模擬圖5-3.3汽車直行時(shí)的模擬5.4紅外報(bào)警模塊的調(diào)試圖5-4.1車輛前方有行人圖5-4.2車輛前方無(wú)行人5.5本章小結(jié)本章對(duì)于汽車前照燈智能控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，主要有汽車前照燈開(kāi)啟的調(diào)試、汽車會(huì)車時(shí)遠(yuǎn)近光燈切換的調(diào)試、汽車駛?cè)霃澋罆r(shí)左右轉(zhuǎn)向燈的開(kāi)啟的調(diào)試、紅外報(bào)警模塊的調(diào)試，通過(guò)一系列的調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)了汽車前照燈智能控制系統(tǒng)。結(jié)論與展望隨著科技的發(fā)展，汽車工業(yè)也隨之發(fā)生了巨大的變化，現(xiàn)代的科技融入了汽車工業(yè)之中，電子技術(shù)與汽車行業(yè)進(jìn)行了深度融合，推動(dòng)了汽車制造業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，汽車電子化的程度逐步成為衡量汽車現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。通過(guò)對(duì)汽車前照燈的智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠簡(jiǎn)化駕駛員的操作流程，降低開(kāi)車過(guò)程中的發(fā)生危險(xiǎn)的系數(shù)，從而減低因切換前照燈的問(wèn)題而引發(fā)的交通事故，保證我們?cè)陂_(kāi)車時(shí)的安全性。總結(jié)歸納本文做了如下工作：第一，研究了當(dāng)前國(guó)內(nèi)以及國(guó)際上的研究的現(xiàn)狀，以及未來(lái)的發(fā)展前景以及現(xiàn)階段的研究探索現(xiàn)狀。第二，本次項(xiàng)目用到的各個(gè)各樣的元件，設(shè)計(jì)了汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。第三，汽車前照燈智能控制系統(tǒng)中的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要包括主控制器、遠(yuǎn)近光燈模塊、左右轉(zhuǎn)向燈模塊、超聲波測(cè)距模塊、紅外報(bào)警模塊以及電源模塊設(shè)計(jì)。第四，汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)的所有的程序框圖。汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于我們?cè)诤诎档沫h(huán)境中開(kāi)車有著重要的作用，所以必須保證它的可靠性。此項(xiàng)研究仍然存在許多的不足與可以改進(jìn)的地方：硬件和軟件的設(shè)計(jì)還有待完善和優(yōu)化，左右轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計(jì)不夠完善，不夠準(zhǔn)確，當(dāng)我們?cè)趶澋捞幮熊嚂r(shí)，轉(zhuǎn)向燈只會(huì)在車輛發(fā)生轉(zhuǎn)完之后才會(huì)亮起，起到的警示作用很有限，遠(yuǎn)近光燈切換的安全距離不夠精確。第二，在實(shí)際情況下會(huì)車時(shí)，對(duì)象來(lái)車可能不會(huì)及時(shí)切換近光燈，我方車輛可以通過(guò)遠(yuǎn)近光燈閃爍切換來(lái)提醒對(duì)方切換近光燈。在惡劣天氣下，如在大霧中行駛車輛時(shí)，看不清車輛周圍的情況，可以打開(kāi)霧燈。在今后的研究中，應(yīng)根據(jù)汽車前照燈的智能控制系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展需求和最新發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于現(xiàn)代的制造業(yè)進(jìn)行功能的更新和拓展，讓人們的出行更加安全，讓出行更加智能化。參考文獻(xiàn)[1]孫曉紅.汽車前照燈模糊智能驅(qū)動(dòng)控制策略于系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2018.[2]李超.主動(dòng)安全的汽車前照燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)研究[D].貴州：貴州師范大學(xué)，2018.[3]翟羽佳等.基于STM32F103單片機(jī)的汽車前照燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技與創(chuàng)新，2019，07(1):54-55.[4]朱丹等.汽車前照燈自適應(yīng)系統(tǒng)的控制研究設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2020，28（21）：125-126.[5]趙蕾等.汽車燈光智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子世界，2019，08（21）：207.[6]楊阿弟等.汽車LED前照燈智能控制系統(tǒng)[J].長(zhǎng)春師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，37（10）：59-60.[7]郭瞻等.汽車智能燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020，19（11）：276.[8]趙永浩.汽車智能前照燈系統(tǒng)的控制方法研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2017.[9]劉永斌.多種路況下智能前大燈控制系統(tǒng)研究[D].河南：河南科技大學(xué)，2018.[10]吳會(huì)成