随着科学技术的发展,人们的安全驾驶意识越来越强。照明系统是汽车主动安全的重要组成部分之一,但传统照明系统类型单一,只能手动控制,存在巨大的交通安全隐患,跟不上当前汽车安全的发展趋势。本设计研究的智能汽车照明控制系统,能够自动为车辆提供不同环境位置所需的照明,为驾驶人提供完好的行驶视野,减少驾驶压力和交通事故。本系统主要实现转弯方向灯自动点亮、大灯到了晚上自动点亮、和近远光灯可以根据对向来车距离自动切换功能。
本设计是基于STM32开发,其优点也很显著:不仅成本低、功耗低,而且性价比高。本文大致介绍了国内外智能照明控制系统发展趋势,制定出了系统的总体设计方案和实现功能,并选择了符合功能的单片机以及传感器模块,给出了硬件以及软件部分的设计方案,并在编译环境编码中完成了各功能模块的源代码生成。
科学在发展,社会在进步,人们的生活水平也日益升高。汽车也成了每家每户的必备交通工具之一,因此大家对汽车安全行驶的意识也愈发增强,对车子性能的要求也随之提高。如今道路错综复杂,路标繁多,行驶在路上的车辆也数不胜数,每年发生的交通事故也在指数性增长,而造成事故的大部分原因,是驾驶员在行驶过程中没有做出相应的应对反应,车灯照明的控制,也是造成事故的因素之一。大多数的汽车照明还是以手动控制为主,众所周知,汽车车灯的种类也比较多,在行驶过程中,不仅要注意对向路况,还是调节相应的车灯,而在此过程中,就容易操作失误,极为不便。全球都在走入智能化,但在国内,汽车照明这一块,智能程度还不高。因此需要研发出一种智能汽车照明控制系统来优化汽车照明。
近些年来,中国经济发展迅速,汽车的数量更是猛涨不停,在各种复杂的路况下,人们对汽车的行驶安全问题愈发关注。汽车照明的控制作为汽车主要安全的部分之一,它完美的性能和极好的适用性也逐渐受到消费者的关注。一个完美的照明系统应该更具人性化和智能化,以满足驾驶员的要求。以此不但给车主带来了便捷,还在大程度上降低操作不当带来的交通安全问题。本设计中,我主要对汽车的照明系统进行研究。此次设计的智能照明控制系统,是以STM32为核心主控制器,通过不同的传感器采集参数,以此来实现控制不同的车灯,从而实现对汽车车灯的智能控制。所以车主不用担心车灯的操作,这样不仅能专注地行驶,还能驾驶过程中的安全性。
据新闻报道,全新的汽车照明技术早在2016年就已在德国诞生,德国的研究联盟已经研究出能够实现汽车高智能高分辨率的LED前照灯,这项研究能明显的改善汽车前照等的自适应系统,这意味着汽车的前照灯能针对实时路况,精准的进行自适应调节,时刻给驾驶人提供最佳的照明条件,而且不会对对向行驶的车辆驾驶员造成炫目,这是智能照明控制的一个提升。在国内,虽然汽车照明市场庞大,但是在中国大陆的汽车照明供应链中,从器件、模组、再到车灯,都被合资及外资厂商占据了大部分市场。对于车灯的智能控制技术,2019年10月,东风日产上市了最新款的汽车,不但安装了智能照明辅助系统,还配备了前照大灯外侧增加了一个卤素灯,当前照灯转向一定角度时,卤素前照灯将自动打开辅助照明。国内汽车照明控制技术相比国外起步较晚,而且国内路况又有其自身的交通特性和地形,所以系统的效率往往不是最大的发挥量。
(1)当汽车在夜间等光线不足的情况下行驶半岛体育网站 登录网址时,汽车会自动开启前照灯。当汽车检测到前方有来车时,自动开启近光灯;当检测前方无来车时,自动开启远光灯。
(2)当汽车行驶时,对向有车辆经过,而此时正开启了远光灯,防止不影响对向行车,车灯由远光灯自动调节为近光灯。
(3)当汽车准备左转弯或者右转时,左转灯或右转灯点亮。恢复正常行驶后,灯光自动熄灭。
本设计的系统工作流程图如图2-1所示,主控采用STM32F103C8控制器实现控制功能,通过各类传感器实时获取参数调理电路,把参数传递给主控制器,由主控制器发指令执行相关操作,具体的传感器以及功能会在硬件设计部分所提及。
在本次设计中,我以STM32作为核心控制器,设计并且做出关于汽车智能照明的实物,通过编写并导入程序,对汽车车灯进行智能控制。硬件大体上包括以下几个模块:
超声波传感器蔽障模块,用于检测对向车辆,在夜间行驶过程中,当检测到一定距离对向有来车时,超声波传感器接收到一个电信号,超声波传感器把信号传递给STM主控制器,主控制器通过控制LED模块,使近光灯点亮,当一定距离无来车时,主控制器控制LED模块的远光灯点亮。
MPU6050传感器用于检测汽车转向,当模拟实物向左或右摆动时,MPU6050传感器接解除休眠状态,接收到一个加速度数据,MPU6050通过把加速度数据传递给主STM32控制器,控制LED的左或右转向灯点亮。
光照传感器用来检测周围环境的光照强弱,白天时,光照强,可调电阻与光敏电阻的分压值变低,不能达到触发灯光点亮的电压值,前照灯不亮。夜晚时,光敏电阻阻值变大,达到灯光点亮电压值,STM32主控制器控制LED前照大灯点亮。
LED模块,设计过程中,我用发光二极管模拟车灯。通过主控制器来控制车灯的点亮。
本次设计中所用到的STM32单片机是一款功能强大、性价比较高的单片机,与传统的C51单片机相比,优势也是非常明显的。STM32F103C8单片机虽然是贴片封装焊接难度较大,但是其开发简单,便于调试,并且功能足够满足本次设计,并且由于其具备的各种优点,所以其在许多行业都得到了广泛的应用。
STM32F103C8的外部封装形式是常见的双列直插DIP-40以及四面贴片形式LQFP36,丰富的外部引脚奠定了其可灵活使用32个输入输出引脚的基础,其内配的32个数据引脚不仅能够输出高低电平,能够输入高低电平检测。CPU主频率是72MHz,RAM随机存取存储器的
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