基于单片机的机动车智能远光灯系统设计.docx
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基于单片机的机动车智能远光灯系统设计.docx
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基于单片机的机动车智能远光灯系统设计
摘要
车辆在夜间高速行驶时为了看清楚远方的路面状况常常会使用远光灯,但如果会车时没有及时切换到近光灯,远光灯剧烈的光线会导致对面的车辆没有办法清楚地看到路面,这便产生了交通隐患的可能,交通事故因而更容易发生。
细想一下我国的交通事故中,在夜晚发生的事故里,与远近光灯不及时切换等相关的比比皆是。
现在人们生活水平也越来越好,大部分家庭都可以支付得起车,这导致每年新增车辆越来越多。
近、远灯转换不正确导致的事故比例呈直线升高趋势。
在了解了国内外研究现状的基础上,发现大多数远光灯切换问题解决方案并不完善,不能完全解决高光束刺眼的危害。
为了充分改善交通问题,本次设计智能远光灯切换系统。
利用单片机为基础,加以距离过近时蜂鸣器报警、超声波测距等构成机动车智能灯光系统。
机动车在夜间行驶时,如果检测到对面有车辆,将自动关闭远光灯,打开近光灯,从而完成远、近光灯切换,从而简化了驾驶员手动切换,同时减少了刺眼的光束导致驾驶员看不见路面,因此大大降低了事故发生的风险。
本次设计制造成本低,性能优良。
通过软件和硬件的调试以及仿真实验,结果表明本次设计在技术上完全可行,预期功能可以实现,这将会更好地保障人民的生活安全。
随着我国机动车的不断发展,交通安全问题也越来越被大家关注到,解决这一问题迫在眉睫。
在这样的背景下,本次设计将在未来的发展中得到良好的推广。
关键词:
单片机;液晶显示;蜂鸣器报警;超声波测距
Abstract
Vehiclesatnighttoseethedistanceathighspeedroadconditionsoftenusehighbeam,butthereisnoswitchinatimelymannertoassumewhenpassingacrossthedippedheadlights,highbeamofintenselightwillcausetheothersideofthevehiclecan'tseeclearlytheroad,thepossibilityofit,thetraffic,trafficaccidentsandthusaremorelikelytohappen.Thinkaboutthetrafficaccidentsinourcountry,inthenightoftheaccident,andnearandfarlightdoesnotswitchintimeandsoonrelatedeverywhere.Nowpeople'slivingstandardisgettingbetterandbetter,mostfamiliescanaffordacar,whichleadstomoreandmorenewcarseveryyear,andtheproportionofaccidentscausedbytheincorrectconversionofnearandfarlightsisincreasinglinearly.Itisfoundthatmosthighbeamswitchingsolutionsarenotperfect,cannotcompletelysolvethehighbeamdazzlingharm.Inordertofullyimprovethetrafficproblem,thedesignofintelligenthighbeamswitchingsystem.Basedonthesinglechipmicrocomputer,theintelligentlightsystemofmotorvehicleiscomposedofbuzzeralarmandultrasonicrangingwhenthedistanceistooclose.Whenamotorvehicleisdrivingatnight,ifitdetectsavehicleontheoppositeside,itwillautomaticallyturnoffthehighbeamandturnonthenearlight,soastoswitchthedistantandnearlight,whichsimplifiesthedriver'smanualswitchingandreducesthedazzlinglightbeamwhichcausesthedrivertobeunabletoseetheroadsurface,thusgreatlyreducingtheriskofaccidents.
Thedesignandmanufacturingcostislow.Excellentperformance.Throughsoftwareandhardwaredebuggingandsimulationexperiments,theresultsshowthatthedesignistechnicallyfeasibleandtheexpectedfunctionscanberealized,whichwillbetterprotectpeople'slifesecurity.WiththecontinuousdevelopmentofmotorvehiclesinChina,thetrafficsafetyproblemhasbeenmoreandmoreconcernedbyeveryone,soitisurgenttosolvethisproblem.Inthiscontext,thedesignwillbewellpromotedinthefuturedevelopment.
Keywords:
singlechipmicrocomputer;liquidcrystaldisplay;thebuzzersoundedthealarm;ultrasonicranging
引言
传统车辆的前照明是由近光灯、远光灯、行驶灯和前雾灯共同组成。
在城市日常行驶并且道路限速的情况下,司机通常打开近光灯。
在高速公路或乡村公路上行驶,路上很少有汽车,所以人们通常打开远光灯。
遇到有雾天气时,应打开雾灯。
在正常的白天开车时,应该打开日光灯。
但尽管如此,传统前照明系统仍存在着许多问题,因为车灯的质量参差不齐,所以造成有些司机因照明亮度不够等原因经常在车况比较复杂的地区同时开启远近光等以及雾灯,在转弯时便会有较暗的照明区域,导致视线盲区,严重妨碍司机对路况现状的判断。
此外,在雨天开车时,路面上的水会反射前灯的光等等。
除此之外,切换远近灯光还是取决于司机的主观意识,为了解决这一问题,对灯具也提出了新的要求。
远光车灯是为了看清楚远处的路况,使驾驶员提早了解即将行驶的路段,更好地规避风险,但远光灯的缺点是过于刺眼,会导致对面车辆无法看清道路,影响对面车辆看清路况,从而容易导致事故产生。
我们经常会在新闻中看到因远、近光灯的缘故造成的本不必要的事故,统计表示与灯光有关的事故占三四成,且有上升可能。
故本次设计油然而生。
本次设计选用单片机为核心,加以其他模块设计,组成整个智能的系统。
大部分驾驶员在夜间行驶时会选择打开远光灯,但没有意识当会车时切换到近光灯。
这便需要一些智能的系统来解决这一问题。
本次设计通过光检测输入模块检测到前方是否有相对运动的车辆。
假如有,则关闭远光,打开近光[1]。
减少了驾驶员手动切换,降低了驾驶员分心,大大改善了交通安全。
为了解决这些问题,政府部门也相应颁布了一系列政策。
政府部门从灯具的角度来更好的改善远光灯,来解决远光灯刺眼的问题。
但随之而来的是车的成本变高。
除了少数豪华车外,目前在路上行驶的大部分车辆都没有智能控制功能,这主要是汽车行业的生产特点,每一个微小的成本增加都会改变汽车的销量,甚至影响汽车的市场定位。
为了效果好,系统必须具有低成本的特点,容易推广。
简而言之,确保安全性、简单性、效率、低成本和易于集成是这些产品的未来趋势。
这也是本次设计时需要重点考虑的因素之一。
本次设计的系统可实现夜晚时远、近光灯的自动切换。
设计一个光检测模块,用其来检测光线强弱,以此来检测对面是否有车辆。
倘若检测为有,它会自动切换到近光灯,从而不会影响对面机动车行驶和看清晰路况。
当车辆周围环境光源较弱时,将自动切换为远光灯[2]。
所以本次设计的智能远光灯系统在传统的基础上,代替驾驶员手动切换近灯和远灯的麻烦,减少驾驶员精力的分散,从而减少了事故的发生。
更好地做好机动车智能远近光灯的切换。
本次设计预实现三个功能,首先是根据外界光强是否开灯,其次是根据会车检测距离是否切换灯光,最后是距离报警,防止碰撞。
选择好合适的单片机和各个元器件,进行好硬件和软件的设计,最终实现所有功能。
本次设计是为了解决因远近光切换不及时带来的交通隐患,主要功能是在夜幕降临时检测外界环境光强,当低于所设定的值时实现自动开启远光灯;当机动车在夜晚高速行驶时,若检测到对面有车会入,且距离小于所设定的值时,自动从远光灯切换到近光灯;当机动车行驶时距前方车过近自动报警,提醒驾驶员,防止发生撞车事件。
本次的设计是基于STC89C52单片机为核心设计的机动车智能远近光灯切换系统设计,在本篇论文撰写时,共分为四部分,主要内容如下:
第一部分:
总体设计方案。
阐述说明系统的选题背景、研究目的、发展趋势,主要解决问题等。
应多方面考虑多重因素,最后选择好可行的设计方案;
第二部分:
硬件电路设计。
根据预实现的功能选择合适的单片机等。
设计液晶显示模块、远近光灯模块、按键模块、超声波模块、蜂鸣器模块、光线检测模块等。
选择好各个模块的元器件,和单片机引脚连接好;
第三部分:
系统软件设计。
程序软件的开发环境和程序设计,以及系统工作流程;
第四部分:
焊接与调试。
对实物的电路焊接和软件调试以及硬件测试。
从而实现预设的功能。
1主要研究内容及总体设计方案
1.1主要研究内容
当夜晚行车时,司机一般会打开远光灯。
当前方有车辆即将交汇的时候,对面车容易被强光晃到眼睛造成无法判断道路的情况,所以在两车交会的时候司机一般会将远光灯切换为近光灯。
但是传统手动切换远近光灯存在着司机换灯延迟、时间较长等问题。
此外,由于频繁的换灯,司机很容易分心和疲劳,这很容易导致交通事故,所以在此背景下我设计构思了一款远近光灯控制系统。
1.2系统总体方案选择
随着城市化的到来,人们的生活水平逐渐提高,私家车也越来越普遍,人民对交通的安全关的注度也越来越高,交通事故在夜晚的高频发生急需解决,这便需要更安全的机动车远光灯系统,以此来减少交通事故的发生。
针对以上,我提出了以下几种方案:
(1)方案一
在机动车上安装液晶显示,实时显示与前方车辆的距离,当距离低于设定值报警提醒驾驶员切换近光灯。
同时在机动车上安装一款App,可观看到周围车辆图像,从而防止事故发生。
(2)方案二
在机动车上安装光检测系统检测外界光强,当夜幕降临,外界光强低于设定值时自动开启远光灯照明。
在汽车上安装了超声波测量距离模块,当在夜晚时检测到对面会车时,距离小于设定值
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