环境光感自动大灯电控系统设计
环境光感自动大灯系统是一项能够依据行驶环境光感变换，自动及关闭大灯或调整大灯亮度。装备有此电控系统的车辆可以在良好照明环境的形势下，又可以使驾驶员和路面行人不会产生麻烦情况。汽车环境光感自动大灯系统是现在汽车电器设备的一项新成果，然而目前国内车企的研究和实际应用才从最近几年实行。写这篇文章主要研究照明系统中智能化控制技术的，以国内外的学术规范和权威为背景，考虑到中国道路环境多样化和人类视觉的生理科学知识来确定此系统的照明控制方式和功能。其次研究了驾驶模拟器信号的采集方法,通过单片机采集驾驶模拟器上的光感传感器的信号。最后传感器通过 CAN 总线传输到电控单元(ECU)的信号就相应发生变化，单片机AT89C51在收集到的这些信号变化后，可以根据不同信号来判断车辆正在何种工作环境，进而发出对应正确指令给照明设备灯执行器，最后通过执行器来改变照明设备的开闭状态。关键词 自动大灯，AT89C51，信号，传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 本论文研究的内容 3
2 汽车环境光感自动大灯电控系统的结构原理及控制策略 3
2.1 自动大灯电控系统的功能目标 3
2.2 汽车环境光感自动大灯电控系统组成结构 3
2.3 灯光控制系统组成及工作原理 6
2.4 灯光控制模块的硬件设计 6
2.5 电源模块的设计 7
3 汽车环境光感自动大灯电控系统硬件总体设计 7
3.1 控制模块设计 8
3.2 传感器模块设计 9
3.3 执行器模块设计 11
4 软件总体流程图和电路图 12
结 论 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
我国正处于经济高速发展的阶段，人民收入和生活水平不断提高，汽车保有量持续呈现出井喷式发展的状态，各色各样的乘用车进入到了千家万户。随之而来的一个负面影响是：道路交通事故发生次数和发生率正在逐年变高。比如车辆进入隧道停车库，或者 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
天刚黑下来时驾驶员大都不会自觉打开近光灯或其他照明设备，这往往会导致自己或者来往车辆视线受阻发生交通事故。现代汽车技术的发展已经开始在日常生活中发挥作用，其中环境光感大灯已经装备于各种中高级汽车上，大大解决了相关交通事故的发生，为人们的日常出行保驾护航，不但提高了人们的便利性，还加强了安全性。目前国内汽车电器设备配置都很高，不管国产车，合资车或者进口车，它们都会有吸引消费者的点，我们称为卖点，消费者花钱去买自己心仪的车型，自然有自己想要得到的功能。而汽车自动大灯系统已经广泛运用到各中高型汽车上，本文主要研究这种技术的工作原理，软硬件，实现手段及讨论技术的实用性。自动头灯到底是否是一个便利的汽车电控系统还是满足消费者浅层次的虚荣心的非试用品。汽车作为应用最广、最便捷的交通工具极大的方便了我们的出行和运输的同时随之带来的交通事故和使用问题也越来越严重。为协调好汽车工业的发展与其带来的不良影响之间的关系，方便，安全和高级感必将是未来汽车工业发展的主要方向。伴随中高级汽车的快速发展现阶段的主要问题已经不仅局限于汽车动力方向研究，制约汽车发展的往往不是行驶动力，而是与其相对应的汽车智能功能技术。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
国外汽车使用的汽车环境光感自动大灯电控系统技术和工业产业化现在已经成熟，但价格昂贵，产品生产的精度要求高。系统的技术趋势主要采用单片机自动分层检测、分析计算并进行智能化的控制，经过光电传感器将光信号转换为电信号并检测环境光线和汽车目前的行驶状态做出当前分析判断，根据环境光感的强度发出指令及自动打开关闭示宽灯、仪表灯、前后雾灯、近光灯或者远光灯等灯种，可以在总体上实现光电信号感应的最佳的智能控制转换。从而进一步实现了智能控制的方案，最后可以有效的解决汽车在行驶过程中对于各种环境光感强度变幻莫测、在错综复杂的光线环境下能够达到不断切换的功能目标和多种状态下的自适应能力。现在对于电感系统尤其是灯光部分的研究德国大众集团的奥迪品牌做的非常领先，不但首先做出了条带状示宽灯，更在日间行车灯和环境光感自动大灯方面做的很出色。在多年来的设计改善调整中，奥迪品牌不但从灯组类型上包括（卤素，疝气，led大灯）的进一步完善，又从灯光控制类型上有进一步的改进包括手动控制，手自控制到现在的自动控制上的优化，到现在在控制类功能上也进一步提高包括（远近一体式控制，大灯转角变换控制，大灯亮度自动控制等功能）。因此奥迪店也被称为“买汽车大灯送整部汽车的公司”。之后的雷克萨斯超智能化的设计也和同类豪华型汽车形成良性竞争，各种自动控制系统的功能已经正在不断更新和优化。同样欧洲豪华品牌沃尔沃也有很强劲的大灯自动控制技术水平。目国外的电控技术处于成熟领先的水平，这也对国内品牌的发展和进步形成了一定的高标杆。
1.2.2 国内研究现状
目前国内汽车公司对于汽车环境大灯电控系统也有了一定的研究，包括各大汽车公司（上汽集团，广汽集团，东风集团等），还有各大高校也有对各种电控系统也研究和创新比如（吉林大学，同济大学，重庆大学等）。国内的控制电路系统主要是出点工作控制供给工作电路，具有体积大的缺点；振荡电路控制系统具备除点多、功能少、传感器接收灵敏度低、生产造价高等缺点。自动控制系统的技术大多运用到了光学理论、自动控制理论、单片机控制技术、应用数字集成技术来开发完成的。从而实现了告知鞥化的自动高性能检测与分析。通过光电传感对环境光线强度状态进行了计算和判断最后有单片机发出正确指令，达到了自动控制汽车灯光的系统。这项技术应用到汽车各个照明设备如会车时自动开闭车灯，经济情况下应急灯开闭和警示灯的自动关闭等【1】。
主要在汽车的前侧需要装备一个用来感应车正前方的光线强度的光敏电阻感应器，在汽车电路中这样的光敏电阻传感器与自动会车开关、应急灯开关连接，警示灯电路的信号开关还与刹车自动开关相关联。对于整体的过程实现全部的智能控制，同时反应方式灵敏智能。当前我国汽车自动大灯的科学技术已经达到了国际平均水平 。而然，当前的 LED 矩阵式环境光感自动大灯能够很好的实现各种环境下的环境光感自动大灯控制系统的要求，但是LED 灯组的稳定性和性价比却比传统灯组光源低，现阶段汽车领域中还只在中高级车中少量运用。如今世界各高校和研究所普遍针对入弯过程中前照灯随方向盘转角大小和照射长短的原理和仿真软件的方法来进行研究，通过两个步位电机分别对安装此类技术的车辆灯组的水平方向和垂直方向进行智能调整，实现环境自动大灯的功能，并针对不同行车环境对前照灯的照射光线角度进行调整，所以，这种类似 这套AFS 系统只在弯道和和车辆俯仰时对大灯进行合理调整，自动大灯技术为此种系统的子功能【1】。
1.3 本论文研究的内容
本论文研究汽车环境光感自动大灯电控系统设计，首先随着社会对汽车安全使用及使用便利性的日益重视，开始说明了汽车环境光感自动大灯技术研究的必要性和可行性，接着本文介绍了当下国内外对汽车环境光感自动大灯技术的研究和发展现状。本文就自动大灯电控系统的组成结构以及原理进行研究分析，设计了一种功能更加全面更加方便的自动大灯电控系统，根据预设的功能包括识别、自动开启、关闭、电信号处理、完成指令，完成了其总体硬件部分的设计并对其各部分所实现的功能和原理进行了简单的介绍。根据其硬件组成，设计了软件的总体流程框图并对程序进行了设计及用合适的软件进行编译和仿真。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 本论文研究的内容 3
2 汽车环境光感自动大灯电控系统的结构原理及控制策略 3
2.1 自动大灯电控系统的功能目标 3
2.2 汽车环境光感自动大灯电控系统组成结构 3
2.3 灯光控制系统组成及工作原理 6
2.4 灯光控制模块的硬件设计 6
2.5 电源模块的设计 7
3 汽车环境光感自动大灯电控系统硬件总体设计 7
3.1 控制模块设计 8
3.2 传感器模块设计 9
3.3 执行器模块设计 11
4 软件总体流程图和电路图 12
结 论 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
我国正处于经济高速发展的阶段，人民收入和生活水平不断提高，汽车保有量持续呈现出井喷式发展的状态，各色各样的乘用车进入到了千家万户。随之而来的一个负面影响是：道路交通事故发生次数和发生率正在逐年变高。比如车辆进入隧道停车库，或者 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
天刚黑下来时驾驶员大都不会自觉打开近光灯或其他照明设备，这往往会导致自己或者来往车辆视线受阻发生交通事故。现代汽车技术的发展已经开始在日常生活中发挥作用，其中环境光感大灯已经装备于各种中高级汽车上，大大解决了相关交通事故的发生，为人们的日常出行保驾护航，不但提高了人们的便利性，还加强了安全性。目前国内汽车电器设备配置都很高，不管国产车，合资车或者进口车，它们都会有吸引消费者的点，我们称为卖点，消费者花钱去买自己心仪的车型，自然有自己想要得到的功能。而汽车自动大灯系统已经广泛运用到各中高型汽车上，本文主要研究这种技术的工作原理，软硬件，实现手段及讨论技术的实用性。自动头灯到底是否是一个便利的汽车电控系统还是满足消费者浅层次的虚荣心的非试用品。汽车作为应用最广、最便捷的交通工具极大的方便了我们的出行和运输的同时随之带来的交通事故和使用问题也越来越严重。为协调好汽车工业的发展与其带来的不良影响之间的关系，方便，安全和高级感必将是未来汽车工业发展的主要方向。伴随中高级汽车的快速发展现阶段的主要问题已经不仅局限于汽车动力方向研究，制约汽车发展的往往不是行驶动力，而是与其相对应的汽车智能功能技术。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
国外汽车使用的汽车环境光感自动大灯电控系统技术和工业产业化现在已经成熟，但价格昂贵，产品生产的精度要求高。系统的技术趋势主要采用单片机自动分层检测、分析计算并进行智能化的控制，经过光电传感器将光信号转换为电信号并检测环境光线和汽车目前的行驶状态做出当前分析判断，根据环境光感的强度发出指令及自动打开关闭示宽灯、仪表灯、前后雾灯、近光灯或者远光灯等灯种，可以在总体上实现光电信号感应的最佳的智能控制转换。从而进一步实现了智能控制的方案，最后可以有效的解决汽车在行驶过程中对于各种环境光感强度变幻莫测、在错综复杂的光线环境下能够达到不断切换的功能目标和多种状态下的自适应能力。现在对于电感系统尤其是灯光部分的研究德国大众集团的奥迪品牌做的非常领先，不但首先做出了条带状示宽灯，更在日间行车灯和环境光感自动大灯方面做的很出色。在多年来的设计改善调整中，奥迪品牌不但从灯组类型上包括（卤素，疝气，led大灯）的进一步完善，又从灯光控制类型上有进一步的改进包括手动控制，手自控制到现在的自动控制上的优化，到现在在控制类功能上也进一步提高包括（远近一体式控制，大灯转角变换控制，大灯亮度自动控制等功能）。因此奥迪店也被称为“买汽车大灯送整部汽车的公司”。之后的雷克萨斯超智能化的设计也和同类豪华型汽车形成良性竞争，各种自动控制系统的功能已经正在不断更新和优化。同样欧洲豪华品牌沃尔沃也有很强劲的大灯自动控制技术水平。目国外的电控技术处于成熟领先的水平，这也对国内品牌的发展和进步形成了一定的高标杆。
1.2.2 国内研究现状
目前国内汽车公司对于汽车环境大灯电控系统也有了一定的研究，包括各大汽车公司（上汽集团，广汽集团，东风集团等），还有各大高校也有对各种电控系统也研究和创新比如（吉林大学，同济大学，重庆大学等）。国内的控制电路系统主要是出点工作控制供给工作电路，具有体积大的缺点；振荡电路控制系统具备除点多、功能少、传感器接收灵敏度低、生产造价高等缺点。自动控制系统的技术大多运用到了光学理论、自动控制理论、单片机控制技术、应用数字集成技术来开发完成的。从而实现了告知鞥化的自动高性能检测与分析。通过光电传感对环境光线强度状态进行了计算和判断最后有单片机发出正确指令，达到了自动控制汽车灯光的系统。这项技术应用到汽车各个照明设备如会车时自动开闭车灯，经济情况下应急灯开闭和警示灯的自动关闭等【1】。
主要在汽车的前侧需要装备一个用来感应车正前方的光线强度的光敏电阻感应器，在汽车电路中这样的光敏电阻传感器与自动会车开关、应急灯开关连接，警示灯电路的信号开关还与刹车自动开关相关联。对于整体的过程实现全部的智能控制，同时反应方式灵敏智能。当前我国汽车自动大灯的科学技术已经达到了国际平均水平 。而然，当前的 LED 矩阵式环境光感自动大灯能够很好的实现各种环境下的环境光感自动大灯控制系统的要求，但是LED 灯组的稳定性和性价比却比传统灯组光源低，现阶段汽车领域中还只在中高级车中少量运用。如今世界各高校和研究所普遍针对入弯过程中前照灯随方向盘转角大小和照射长短的原理和仿真软件的方法来进行研究，通过两个步位电机分别对安装此类技术的车辆灯组的水平方向和垂直方向进行智能调整，实现环境自动大灯的功能，并针对不同行车环境对前照灯的照射光线角度进行调整，所以，这种类似 这套AFS 系统只在弯道和和车辆俯仰时对大灯进行合理调整，自动大灯技术为此种系统的子功能【1】。
1.3 本论文研究的内容
本论文研究汽车环境光感自动大灯电控系统设计，首先随着社会对汽车安全使用及使用便利性的日益重视，开始说明了汽车环境光感自动大灯技术研究的必要性和可行性，接着本文介绍了当下国内外对汽车环境光感自动大灯技术的研究和发展现状。本文就自动大灯电控系统的组成结构以及原理进行研究分析，设计了一种功能更加全面更加方便的自动大灯电控系统，根据预设的功能包括识别、自动开启、关闭、电信号处理、完成指令，完成了其总体硬件部分的设计并对其各部分所实现的功能和原理进行了简单的介绍。根据其硬件组成，设计了软件的总体流程框图并对程序进行了设计及用合适的软件进行编译和仿真。
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