用单片机实现汽车远近灯光自动控制系统的设计

用单片机实现汽车远近灯光自动控制系统的设计

【摘要】本文介绍了一种由STC12C2052AD型单片机控制，光敏传感器采集信号，继电器执行动作的夜间汽车前大灯远近灯光转换的自动控制系统。该系统安装在汽车上，使汽车在夜间行驶时，根据对头车驶近驶离的情况，能够自动调节前大灯远近灯光转换。该系统稳定可靠，成本低廉。有一定的推广和使用价值。

【关键词】STC12C2052AD单片机；自动控制系统；汽车前大灯远近灯光控制

With MCU automobile far and near light automatic control system design

Ou Xiaohong，Wang Kunlin

（Chuxiong Normal College Physics and Electronic Science，Yunnan Chuxiong，675000）

Abstract：This paper introduces a kind of composed of type STC12C2052AD MCU control，photosensitive sensor signal acquisition，relay action night automobile headlight light conversion and automatic control system. The system is installed on the automobile，the automobile running at night，according to a vehicle approaching from the situation，and can automatically adjust the headlights far and near light conversion. The system is stable and reliable，low cost.And has a certain popularization and use value.

Key words：STC12C2052AD Single chip microcomputer；Automatic control system；Automobile headlight far and near light control

汽车作为现代最重要的交通工具之一，在当今社会得到了飞速的发展。在我国汽车快速的进入了普通家庭，已成为事实。由于汽车交通所引发的事故呈现出上升的趋势。特别是汽车在夜间行驶，汽车前大灯远近灯光的控制不当也会带来一些不安全的因素。汽车在夜间行驶两车对头相会时，应将前大灯调为近光，会车过后又调为远光。目前在汽车的前大灯远近灯光的控制问题上，汽车生产厂家大多设计为手动转换装置控制，是人工手动操作。由于会车时远近光的调转没有立入交通法规的限制，全凭驾驶人员的安全意识和自身的素养，因而也会带来一些不安全因素。为此，研究改进汽车前大灯远近灯光的自动控制，尽可能地降低交通事故发生的机率，就显得十分有必要了。

关于汽车前大灯远近灯光的自动控制问题，前人也有所研究，并也制作出了相应的电子产品。但由于电子产品采用分立元件构成，在其灵敏性、稳定性、可靠性方面存在一定的缺陷。因而没能普及开来。随着计算机技术的发展，单片机的控制在小型系统的控制中，越来越显示出稳定、可靠、价优低廉的特点，我们采用STC12C2052AD单片机及其外围元件和光电传感器制作成一个汽车前大灯远近灯光的自动控制系统。经实验，该系统灵敏度高、稳定、可靠、成本低廉。

1.设计思想及其基本原理

经实地测试，汽车夜间行驶，两车相会时，相距120米时，其前大灯的最小照度为6LX（LX照度单位，指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光强来表示，称为勒克斯Lux，lx）设计要求：当直射光照度≥6LX时，汽车前大灯灯光自动转换为近光；当直射光照度<6LX时，汽车前大灯灯光自动转换为远光，而且不受路灯照明灯光的干扰。汽车前灯开关打开，系统就要自动进入工作状态。

基本原理：

该系统采用集成了信号采集模块、AD转换模块、单片机及其外围元件以及稳压设计和动作执行继电器等。基本原理框图见图1，系统原理图见图2。

该系统采用光敏元件作为光传感器，将光强信号转换为电信号，输入给单片机分析处理后，输出给控制模块驱动电磁继电器执行相应动作，进而根据光强实现远近灯光的自动控制。

1.1 信号采集模块

使用的光敏传感器要能灵敏的捕捉到迎面而来的车辆的直射光，并将光强信号转换为电信号，输入给AD，进行数模转换。

1.2 车灯的准确控制

能够准确的把由AD转换而来的信号进行处理，并输出给继电器准确的实现车灯的远近灯光转换，避免车灯的误动作。

2.硬件电路设计

2.1 信号采集

信号采集，就是要把光信号转变为电信号。其关键在于光传感器的灵敏度要高，同时要求不能受其杂光的干扰，使用3DU5C光敏三极管，装入圆筒状机座就能达到要求。

2.2 单片机的选取

采用STC12C2052AD单片机，其芯片内部自带8位AD转换功能，能够满足小型系统的AD转换，根据系统的要求，使用VisualBasic语言进行应用程序的编写，将编译无误的应用程序，通过编程器将应用程序写入单片机并固化。

2.3 控制模块

由单片机并行I/O引脚P3.4输出控制信号，通过9012三极管等元件输入给继电器。继电器动作控制车灯的远近光转换。

2.4 电源模块

该系统设计时，考虑到要直接使用汽车蓄电池作为电源，故采用三端稳压器件LM7805将电压稳定在+5V为系统供电。

3.系统调试、实地测试

将系统硬件组装焊接无误后，把已用编程器写入该系统控制程序的单片机芯片，插入芯片插槽中。光敏传感器安装在汽车两大灯中间，系统电源线直接接入汽车电源。将整个系统（见图4）固定在汽车方向盘下方。使用JD-2型照度计，将照度计探头置于系统传感器上方。将安装了自动控制系统的轿车，停在公路上等待对方汽车过来，多次调节系统精密可调电阻R7（见图3）。使得系统远近灯光转换条件满足表1条件后固定。拆除照度计，将轿车驶入楚雄市区和郊区，实地测试其动作情况，适当调节系统传感器在轿车上的位置后，系统基本达到设计要求。

4.使用情况的说明

①由于传感器安装在筒状基座内，路边街灯的散射光对该系统不起作用，所以路灯的散射光不会对系统造成干扰，引起误动作。

②该系统电源直接取用轿车蓄电池电源。电源控制端串接在轿车大灯的手动控制开关上，只有夜间打开轿车大灯开关时系统才进入工作状态。从而保证了系统的长效性和稳定性。远近灯光自动转换执行与汽车原有的远近灯光手动挡转换执行为并联关系，并不影响原手动转换操作。

5.结束语