汽车车灯控制系统设计

汽车车灯控制系统设计

发表时间：2019-06-13T09:04:50.930Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：邴琰

[导读] 摘要：汽车车灯关系着汽车行驶的安全，本文基于笔者的研究实践，从系统框架、硬件电路和软件控制系统三个方面着手，设计了一种基于集成电路和单片机的车灯控制系统。

（湖北工业大学 430068）

摘要：汽车车灯关系着汽车行驶的安全，本文基于笔者的研究实践，从系统框架、硬件电路和软件控制系统三个方面着手，设计了一种基于集成电路和单片机的车灯控制系统。

关键词：车等系统；单片机；集成电路

一、汽车车灯系统

汽车车灯是汽车的重要构成装置，并且随着汽车行业的不断发展，汽车车灯的种类和类型也越发多样，使得汽车车灯的控制系统也相应的复杂起来。同时随着我国关于“中国制造2025”口号的提出，我国对于汽车行业自主研发领域投入的资源也将随之增加，这也将为整个市场注入新的活力。车灯对于车辆安全行驶十分重要，针对汽车车灯控制系统进行优化设计，无异于提高车辆行驶的安全系数和提高车灯安装维护的效率。本文正是基于这种理念，应用数字逻辑系统和相关硬件电路来代替传统的机械控制系统，帮助汽车车灯控制系统实现自动化和智能化，减少因车灯问题而造成的车辆安全事故。

二、汽车车灯控制系统设计

1.系统框架设计

本次汽车车灯控制系统设计的重点是能够根据驾驶员行车过程的需求来快速调整汽车车灯的工作状态，主要通过集成电路和相关软件来进行实现。要实现这类的功能，就需要构建一个汽车车灯控制系统的完整框架。

本系统以国家相关规章为基础，以安全和高效为导向，大致的部分分为硬件设施基础和软件控制系统两个方面，硬件设施基础包括了硬件电路和汽车车灯系统，软件控制系统由一片MS-51型单片机作为控制器的主体，同时连接其他的MS-51型单片机所构成的节点控制盒。使用这种总线控制系统，就能够大幅度减少系统的复杂程度，从而降低了系统故障的概率。

2.硬件电路设计

硬挺的硬件电路应该包括时钟电路、电源电路、复位电路和逻辑开关四个部分，主要控制车灯闪烁的就是时钟电路和逻辑开关电路。首先是系统的时钟电路，按照通用的闪烁频率标准，汽车车灯系统的闪烁频率应为每分钟50~110次，所以需要将时钟电路设计为产生固定频率方波脉冲的多谐振荡器，应用555定时器来实现频率为1HZ的低频闪光，同时为了防止方波脉冲的占空比变化，还需要设计占空比可调功能来随时进行调整。

其次是逻辑开关电路，逻辑开关电路主要依托于节点控制盒进行控制，利用该节点的拨码开关和组合逻辑电路来实现车灯系统不同状态的控制。控制节点应该分为前车灯结点和后车灯结点两个部分，主要负责控制车灯的左右转向控制和显示、前远灯控制和显示、前近灯控制和显示、后大灯控制和显示、紧急灯控制和显示以及刹车控制和显示。两个部分和主要控制系统都采用12MHz晶振片，串行口工作方式2。

3.软件控制系统设计

本次车灯控制系统的软件主要由主程序、延时子程序和键盘扫描子程序等模块组成，语言为C51，单片机采用12 MHz晶振片，大致分为主控制器和节点控制器两个系统。

（1）主控制器

主控制器和节点控制器之间的通信为应答方式，主控制器在开机时主处理器初始化，使处理器工作在多机通信方式即串行口工作方式2。主处理器监视控制输入信号，当有信号输入时，对信号进行处理，将命令指令送各支点处理器。在主处理器发送命令指令至各支点处理器前，主处理器会先发送问询信号，询问节点处理器是否准备就绪。问询信息帖：发送节点地址，节点应答。如果一切正常，则发送命令指令至支点处理器；若未准备就绪，则继续问询；若长时间无法通信，则发出警报，显示故障，需要进行检测、维护。节点在收到主处理器发送过来的地址信息，判断是否是发送给本节点的问询信号，如果是，则向主处理器发送准备就绪信号。信号贴格式以从机地址做信息验证码。

（2）节点控制器

节点控制器在开机时的开机节点处理器初始化，可以使处理器工作在多机通信方式即串行口工作方式2，确定通信速率等，PCON=80H、SCON=B0H。初始化输出，检测本节点工作状态是否正常，正常则开始监视接收，不正常发送错误信息。监视接收地址信息，接收到指令后，判断指令送达地址，若为本节点地址，打开指令接收口，SETBRI，则准备接收命令、指令信息，并向主处理器单片机发送准备就绪信息。监视接收指令信息标志为RI，接收到指令信息，发送收到指令信息给主处理器，分析、处理指令，向开关发送信号，使相应的车灯开通或关闭。

三、总结

总而言之，对汽车车灯的控制系统进行设计上的优化和改进，能够大大提高汽车车灯控制系统的工作效率。一方面，随着控制系统的优化，越来越多的司机能够避免交通事故的发生，如何减少交通事故正是每一个从业人员都面临的问题；另一方面，对汽车车灯控制系统进行自主探究和研发，代表着我国汽车行业自主研发领域取得了长足的进步，也代表着我国汽车领域的正在坚实而稳定的向前迈进。

参考文献：

[1]徐涛，史增勇，熊国民.基于CAN总线的双模块汽车车灯控制系统设计[J].河南科技学院学报（自然科学版），2013，41（01）：67-72.

[2]王登贵，曾建.基于STC90C516RD+单片机的汽车车灯控制系统设计[J].农业装备与车辆工程，2013，51（01）：16-18.