基于单片机AT89S51的汽车灯光检测系统设计

康健，仇成群

（盐城师范学院 物理科学与电子技术学院，江苏 盐城 224051）

0 引 言

经济的高速发展，汽车的数量也迅速增长，随着汽车产业的不断发展，为了保证行车安全，对汽车相关方面的检测也更加严格，文中设计的一种汽车灯光检测系统主要是基于单片机对汽车前照灯光进行检测，通过传感器来感应光照强度并判断灯光强度是否符合规定标准。

1 发光强度检测原理

光学上点光源发光强度与被照物体照度的大小表示为

式中，I 为光源发光强度，E 为被照面上的照度，L 为光源至被照面的距离。由式（1）可知，受光的距离一定时，光源的发光强度与被照面上的照度是成对应比的。因此，要得到光源的发光强度，只要测得受光物体被照面上照度的大小即可［1-3］，发光强度检测原理图如图1 所示。

图1 发光强度检测原理图

2 汽车灯光检测系统的设计

汽车灯光检测系统由3 个子系统组成，分别为灯光感应系统、控制系统和报警系统。该检测系统以AT89S51单片机为核心，通过光敏电阻感应光照强度，当光强大于或者小于规定范围时，则发光二极管灯亮报警。汽车灯光检测系统框图如图2 所示。

2.1 系统硬件设计

汽车灯光检测系统主要分为3 部分：控制部分、接收部分和报警部分。

2.1.1 控制部分

系统采用单片机AT89S51 作为控制器主要部件，用PCF8591 将传感器接收到的模拟信号转化为数字信号传入单片机。AT89S51 是一个低电压、高性能CMOS 8 位单片机，由ATMEL 公司生产。PCF8591 是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS 数据获取器件。PCF8591 具有4 个模拟输入、1 个模拟输出和1 个串行总线接口。

2.1.2 接收部分

接收部分主要采用红外传感器电路。

2.1.3 报警部分

文中采用蜂鸣器作为报警器，它主要应用于提示、报警等场合，报警电路图如图3所示。

图3 报警电路图

2.2 系统软件设计

图2 汽车灯光检测系统框图

系统软件程序由C 语言和汇编语言编写。软件主要实现数据采集与处理、灯光检测等功能。在软件中，程序开始后，进行复位，然后对光照强度进行检测。用光源照射传感器，通过AD 采集模块将光强信号转换为数字信号，并通过液晶显示器显示出来。设定正常显示范围，若所测光强不在设定范围之内，则LED 灯亮报警，表示该灯光不合格。本设计总共4 组光敏电阻，可供4 辆车同时检测，相对应每组配一个LED 灯，若其中有一组不合格，则对应的LED 灯亮报警。该设计比传统的检测工具更加方便、快捷，并且可应用于各关键路段，可检测是否有车违规开强光影响车辆会车，降低交通事故的发生率［3-5］。

3 实验结果分析

文中对设计的灯光检测系统进行实验，得到相关实验数据,实际测量车辆光照强度如表1 所示。实验结果表明：该检测系统能够较准确地测出各车辆灯光的实际光照强度，并且判断出是否合格。

表1 实际测量车辆光照强度

4 结 语

通过实验结果分析，设计的基于单片机AT89S51 的汽车灯光检测系统结构简单，且稳定性好，设计的检测系统稳态误差小、成本低，有着较好的市场应用前景。

［1］ 孙余凯，吴鸣山，项绮明.传感器应用电路300 例［M］.北京：电子工业出版社，2008.

［2］ 陈志恒，胡宁.汽车电控技术［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［3］ 戴佳.51 单片机C 语言应用程序设计实例精讲［M］.北京：电子工业出版社，2006.

［4］ 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2000.

［5］ 王小琴.汽车摆正器在前照灯检测时的作用［J］.汽车维护与修理，2007，28（10）：64-65.