基于单片机的汽车大灯控制系统

安恒亮　滕凯凯

摘要：设计一种汽车大灯控制系统，可以在光线变暗的时候自动开启车灯，并且根据具体的光线照度情况和汽车的车速，智能地选择开启远光还是近光灯，减少远光灯滥用的情况，并且重点阐述控制中所使用的照度值的来源和系统的硬件电路。

关键词：单片机；汽车大灯；照度；车速

在现实生活中，人们经常遇到滥用远光灯的现象。滥用远光灯可能会触犯我国的《道路交通安全法》第四十八条规定。汽车远光灯一般适用于夜间没有路灯或照明不良的道路，例如在光线较暗的国道或高速公路上行驶时。即使在照明不良的道路上行驶，如果车速在30公里/小时以下时应使用近光灯，而车速在30公里/小时以上时，便可使用远光灯，这样灯光可照射到150米以外。在对向车相距150米时，应将远光灯变为近光灯，以免妨碍对面驾驶员的视线，如果对方不改近光，应立即减速并连续使用变换远、近光的办法来示意。

1.汽车大灯控制系统

可以通过技术手段开发一种可识别道路光照水平的车灯智能切换系统。这一系统可以在光线变暗的时候自动开启车灯，并且根据情况来选择开启远光还是近光灯。

2.参数的来源和确定

根据《城市道路照明设计标准》，将道路按快速路与主干路、次干路、支路分为三级。

道路照明开灯时的（阈值）天然光照度水平宜为：快速路与主干路30 lx，次干路和支路宜为20 lx。可以按照较安全的标准来控制，当自然光照度低于30 lx时，道路照明应当开启，车辆也在此时自动开启车灯。

以高档值为参考标准，城市道路所应维持的最低照明水平为10 lx，在照度低于10 lx的道路上，可认为照明不良，也就是这样的情况下，假如车速高于30km/h，应当开启远光灯。

3.硬件电路

3.1 照度采集模块

BH1750FVI是一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路。SDA引脚所输出的数据为16位二进制数，分为高8位和低8位数据，通过一个公式即可将这16位数据转换成照度值lx。例如，高8位数据为“0000 0010”，低8位数据为“0100 0101”，则光线照度为（ ）/1.2 = 482.2 lx。

3.2 车速采集模块

车速经过A/D转换传送给单片机。使用的是单通道串行输出A/D转换芯片TLC1549，它是一种开关电容结构的逐次比较型10位A/D转换器，转换结果以串行方式输出，所以节省了单片机的I/O口线，应用广泛。

3.3 信息处理模块

该模块所采用的芯片为STC89C51单片机。它是一种带4K字节闪存，低电压、高性能CMOS 8位微处理器，将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，为嵌入式控制系统提供了一种灵活且价廉的方案。

3.4 灯光控制电路

单片机的I/O口控制继电器的开关，分别导通汽车远近光灯的电路。

4.工作过程设计

当单片机采集到的照度低于30 lx、高于10 lx时，使P2.0输出高电平，导通近光灯继电器，导通近光灯电路，打开近光灯。

当单片机采集到的照度低于10 lx时，采集车速信息，当车速低30km/h时，依然使P2.0输出高电平，导通近光灯继电器，打开近光灯。

当单片机采集到的照度低于10 lx时，且车速高30km/h时，使P2.1输出高电平，导通远光灯继电器，打开远光灯。

5.结语

为了效果的实现，准确的照度标准十分重要，否则会出现灯光使用不当，就失去了自动控制的优越性。虽然数据来源有很强的可靠性，但是，系统的稳定性和更高的精确性有赖于进一步的上路实验。

参考文献：

[1]全国人大常务委员会. 中华人民共和国道路交通安全法[M].北京：中国法制出版社，2013.

[2]中华人民共和国建设部.城市道路照明设计标准[S].北京：中国标准出版社，2006.

[3]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1994：248-250，1-3.

作者简介：安恒亮 （1989.09-），山西襄汾人，長安大学硕士研究生，主要研究方向为汽车电子，专业：车辆工程。