基于单片机的远近光自动转换系统设计
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基于单片机的自动远近光设计
首先,设计中需要使用传感器来检测环境光照强度以及车辆速度。
常用的传感器包括光敏电阻、光电二极管等,用于感知光照条件。
车辆速度可以通过车辆的速度传感器或者车辆总线系统获取。
其次,单片机需要根据传感器获取的数据进行实时判断,当环
境光照较弱或者车速较快时,自动切换为远光灯以提高能见度。
当
环境光照充足或者车速较慢时,切换为近光灯以避免对其他驾驶员
造成盲区和干扰。
在设计过程中,需要考虑到不同车辆的特点和灯光系统的不同,确保兼容性和稳定性。
同时还需要考虑到在不同的道路条件下的适
应性,比如城市道路和乡村道路的光照条件差异。
此外,为了保证系统的可靠性,还需要考虑电路的防干扰设计、系统的自诊断和故障处理机制等方面。
同时还需要考虑节能和环保,比如可以通过PWM调节灯光亮度,减少能耗。
总的来说,基于单片机的自动远近光设计涉及到传感器选择、
数据处理算法、硬件电路设计、系统稳定性等多个方面,需要综合考虑各种因素才能设计出高效可靠的系统。
汽车远近光自动切换装置的设计研究摘要:据不完全统计,中国仅在2017年,夜间车祸所占的比例在全年车祸中占了60%,而错误使用远光灯所引发的车祸占其中的30%。
我国道路交通安全法实施条例规定:机动车在夜间会车“需距对面来车150m外互闭远光灯”但多数驾驶员。
但多数驾驶员在夜间会车时,并不会切换远近光灯。
究其原因,一方面与驾驶员的自身素质有关;另一方面,部分驾驶员认为自己在变光的过程中可能存在影响自身驾驶操作方向盘不稳定的情况造成交通隐患。
关键词:汽车远近光;自动切换装置引言:为此本文设计了一种汽车远近光自动切换装置,可在会车时自动切换远近光灯,该装置由Arduino单片机、语音提示模块、传感器(光敏传感器和超声波传感器)等组成,驾驶员在夜间行驶时,当传感器检测到的数据大于一定值或小于一定值时,Arduino主控模块进行远光自动切换成近光的操作,与此同时语音提示模块播报语音提示音提示远近灯光切换,会车结束时再由近光切换成远光灯,从而保证夜间行车安全。
关键词:远近灯光;Arduino单片机;自动切换;传感器;研究背景随着我国经济的增长,人们物质文化水平的提高,汽车成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。
伴随着车辆的增加,行车安全成为人们关注的焦点,据济南市交通部门的一个统计表明,重大交通事故发生在夜间的比例达到80%;日本的统计数据也表明夜间事故占总体事故的70%。
在夜间行车时大多数汽车的远、近光切换采用的是手动切换方式,在会车过程中需要驾驶员进行频繁的切换远、近光灯。
多数驾驶员在夜间行驶时,遇到突发情况首先操作的时刹车和方向盘,无法立刻切换灯光,导致本车远光灯使对向司机造成眩目、短时视觉盲区,造成驾驶员对车辆行驶速度和距离的感知能力下降,容易发生交通安全事故。
本文设计的车载会车远近光灯自动切换装置,可以省去驾驶员频繁手动切换远、近灯光的麻烦,使夜间会车时开远光灯的车辆被自动切换为近光,为司机带来更多的方便,增加语音提示功能有利于提高驾驶夜间行车的精神集中,减少交通事故的发生。
基于单片机的远近光自动转换系统设计【摘要】本论文在分析夜晚会车时远光灯对司机视力影响的基础上,提出了一种实现远近光自动转换的方法,并设计了原型系统进行了验证。
本设计利用单片机与数字光模块结合,能够在检测到远光时,通过自动闪动车灯提醒对方,减少驾驶员的操作负担,提高安全性,实际测试结果表明,本系统反应灵敏,安装调试简单易用,具有重要的现实意义和较好的实用价值。
【关键词】远光灯;自动切换;闪动提醒;单片机1.引言当夜间行车两辆车相向而行的时候,如果对面的车辆使用远光灯,会对驾驶员的正常行驶造成很大干扰,甚至会引发严重的交通事故。
现有的远近光变换主要是通过驾驶员手动完成的,这种方法一方面会分散驾驶员的注意力,带来驾驶隐患;另一方面如果对方来车驾驶员不进行远近光变换,会导致炫目远光一直存在。
本文在研究汽车远近光切换原理的基础上,提出了一种基于单片机的夜间行车远近光自动转换系统,装置一旦检测到对方车灯强度超过合理大小,则通过自动闪动大光灯的方式进行提醒,同时将己方车辆灯光调整为近光。
这种方式实现简单,性价比、可靠性都能够得到保证。
2.系统设计原理夜间行车远近光自动转换系统由光强检测系统与控制系统与汽车远近光控制开关系统组成。
其系统组成原理图如图1所示。
入射光进入光强传感器后,将收到的光强信号转化为电压信号,然后该电压信号经过A/D转换后,变换成数字量传递给单片机,单片机经过算法处理,输出电平信号控制汽车远近光控制开关模块开启,从而发出提醒信号,督促对方驾驶员将远光灯转换成近光灯。
[1]图1 系统模块组成2.1 光强度检测系统本系统使用光强传感器感知对面来车是否开启了远光。
当对面来车的时候开启的是远光灯,光强传感器的电流会加大,当电流超过一定值时,进入单片机的信号将出发汽车远近光控制开关系统,发出提醒信号。
目前光传感器可以做到纽扣电池大小,因此安装非常方便。
实际行车过程中,路面除了对面来车大光灯的光源,环境光(比如路灯光)也会进入光传感器,为了提高光信号的采集及其抗干扰能力,以及方便单片机模块对信号的A/D采样量化[2],本系统将光传感器至于黑色、凹陷的吸盘内,可以方便吸附于汽车前挡风玻璃上,如图2中①所示。
2020.10科学技术创新(转下页)探测开始出现了更多的技术方法,比如电阻率法、管道望远镜以及磁法等。
2.5地下构筑物探测在城市规划建设中,为了节约土地占地面积,越来越多的建筑物选择在地下建设,特别是人口数量大的城市,不仅在地下建造停车场,而且还会建造防空洞,以及地铁,在这种形势下,直接进行施工会引起一些安全问题,由此,做好地下建筑的探测是十分必要的。
在对待相关资料不完备的地下建筑,需要更加认真探测它的位置,以及可以建设的深度情况,保证接下来的施工就可以有准确的数据依靠,同时,不同的地区特点,以及不同的建筑要求,可以使用相对应的地质雷达法,或者高密度电阻率法等物探技术。
2.6工程质量检测同时,在进行挡土墙后度、钢筋测试、隧道建设等检测,也都可以使用物探技术。
这些工程都是城市建设中的较大工程,因此,相关单位在进行施工检查时,要合理使用物探技术。
除此之外,随着国家相关技术水平的提高,公路的数量变多,要想提高工程质量,以及施工的效率,可以采用地质雷达方法进行检测。
使用地质雷达技术,可以准确检测路面的厚度,还能识别出路面的缺点,因此产生精准数据,保障路面的施工,以及相关维护工作。
同时,在施工检测中,地质雷达技术、超声笔技术比较常见,因此施工部门要联系实际,来选择适合的物探技术,以此保障施工质量。
3结论根据以上的详细介绍,在保障城市规划建设质量的工作中,要充分使用相应的物探技术,来降低工作难度。
同时,在每个有关城市建设的工作,都应该适当地应用物探技术,因为物探技术不仅可以保障施工的质量,还可以提升城市规划建设的能力,加快相关城市的建设,促进更好发展。
参考文献[1]陈燕.基于综合物探技术在地下管线探测中的应用分析[J].西部资源,2019(4):130-131.[2]李瑞波.物探技术在山东省威海城镇化扩展区城市地质调查中的应用[J].工程技术研究,2019,4(12):89-91.[3]蒋波,黄敬军,姜国庆,等.物探技术在徐州城市地质调查中的应用[J].城市地质,2019,14(3):101-108.[4]秦镇.基于探地雷达的城市地下非金属管线探测识别研究[D].淮南:安徽理工大学,2019.一种智能的远近光灯切换系统的设计Design of an intelligent switching system for high and lowbeam lamps公妍苏赵宏张延浩赵靖常伟斌(东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040)随着社会经济的快速发展,汽车进入千家万户,有些驾驶员因为疏忽,在偏僻路段会车时,往往忘记切换成近光灯。
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 主要研究内容及总体设计方案 (3)1.1 主要研究内容 (3)1.2 系统总体方案选择 (3)1.3 系统功能的确定 (4)2 硬件电路的设计 (5)2.1 单片机控制模块设计 (5)2.2 液晶显示模块电路设计 (7)2.3 远近灯光电路设计 (8)2.4 按键电路设计 (9)2.5 超声波电路设计 (10)2.6 蜂鸣器报警设计 (10)2.7 光线检测模块设计 (11)3 系统软件的设计 (12)3.1 软件开发环境 (12)3.2 系统工作流程 (13)4 焊接与调试 (15)4.1 元器件清单 (15)4.2 电路焊接 (15)4.3 系统调试 (16)结论 (18)参考文献 (19)附录1 原理图 (21)附录2 源程序代码 (22)致谢 (33)摘要车辆在夜间高速行驶时为了看清楚远方的路面状况常常会使用远光灯,但如果会车时没有及时切换到近光灯,远光灯剧烈的光线会导致对面的车辆没有办法清楚地看到路面,这便产生了交通隐患的可能,交通事故因而更容易发生。
细想一下我国的交通事故中,在夜晚发生的事故里,与远近光灯不及时切换等相关的比比皆是。
现在人们生活水平也越来越好,大部分家庭都可以支付得起车,这导致每年新增车辆越来越多。
近、远灯转换不正确导致的事故比例呈直线升高趋势。
在了解了国内外研究现状的基础上,发现大多数远光灯切换问题解决方案并不完善,不能完全解决高光束刺眼的危害。
为了充分改善交通问题,本次设计智能远光灯切换系统。
利用单片机为基础,加以距离过近时蜂鸣器报警、超声波测距等构成机动车智能灯光系统。
机动车在夜间行驶时,如果检测到对面有车辆,将自动关闭远光灯,打开近光灯,从而完成远、近光灯切换,从而简化了驾驶员手动切换,同时减少了刺眼的光束导致驾驶员看不见路面,因此大大降低了事故发生的风险。
本次设计制造成本低,性能优良。
通过软件和硬件的调试以及仿真实验,结果表明本次设计在技术上完全可行,预期功能可以实现,这将会更好地保障人民的生活安全。
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 designOu 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。
复杂环境下汽车远近灯光智能切换系统设计作者:于江豪冯大鹏王薇来源:《科教导刊》2017年第17期摘要针对当前汽车会车行驶时,远近光灯使用不当问题,本文提出了一种基于复杂环境下汽车远近灯光智能切换系统,该系统使用的是STM32系列单片机。
结合采集到的光照量、温湿度量以及烟雾浓度量,经过程序算法处理将得到的结果与设定的阈值比较,确定是否自动切换远近光灯,有效减少了灯光手动切换导致司机注意力的分散。
通过实验验证,该系统造价低,体积小,稳定性好,能有效提高机动车驾驶安全性。
关键词汽车远近灯光智能切换烟雾湿度引言汽车驾驶员在能见度较低时,通常会开启远光灯。
远光灯对对向而来的司机的有效视觉有很大影响,容易滋生交通事故。
目前,汽车远近光灯的智能切换系统吸引了较多学者的研究。
国内的研究大多停留在使用光敏传感器的阶段,其缺陷是精度差,测量不稳定。
不能减少盲区、实现辅助驾驶的目的。
对于复杂环境如烟雾、雨雾湿度等,现有汽车灯光切换装置几乎没有研究。
本文采用STM32F103C8T6单片机设计了一种基于复杂环境下的汽车大灯远近灯光智能切换系统。
1测量装置1.1光照测量对于光照的测量需要的是一个范围值,而不是一个精确值。
所以只需要保证测量装置的灵敏度就能满足使用要求,为此,我们选定了光照强度传感器。
该传感器的测量范围是0~65536Lx,当对面来车开启的是远光灯时,传感器就会检测到该车当前的光照量,通过芯片内置的A/D转换功能利用程序将光照物理量转换为数字量输出并显示在液晶屏上,当光强检测值超过设定的阈值时,就会触发继电器进行远近光灯切换。
1.2烟雾浓度测量烟雾传感器的设计是为了应对当前多发的雾霾天气,测量过程与光照强度传感器基本相似。
但是烟雾传感器直接输出的是数字量。
无需进行程序上的转换,即可读取。
1.3温湿度测量现行的传感器没有能够检测温湿度的传感器,而是通过检测环境中的温度与湿度,从而判断当前环境是否为阴雨天气,检测值通过算法计算得到相应的结果,提醒司机当前环境是否要注意行车安全。
基于52型单片机汽车远近光灯自动切换的系统设计作者:王栋梁赵凯良王世瑞李丛孟顺来源:《中国科技博览》2013年第30期摘要:远近光灯的照明使用,对车辆夜间的行驶安全至关重要。
本设计在现有车辆手动切换的基础上利用52型单片机,实现了汽车远近光灯的自动切换功能,能在一定程度上有效避免夜间会车所造成的交通事故。
关键词: 52单片机;汽车远近光灯;自动切换;系统仿真中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)30-0194-02Based on 52-type microcontroller car distance light automatic switching system designAbstract:The use of distance light is essential to night driving safety of the vehicle.This desi- gn based on the existing automobile headlight manually switching system uses 52-type microcontroller to achieve the automatic switching function,which can avoid traffic accidents to a certain degree when automobiles are crossing each other at night.Key words:52-type microcontroller ;vehicle hea dlights’far( near) light;auto switching;system simulation随着科技不断进步,汽车已不再只是传统的机械系统,也是一台极其复杂、极其精密的电子产品。
在加入各种感测器、电子系统、通讯娱乐等,汽车变得更加安全,更加舒适,更加智能。
基于单片机的远近光自动转换系统设计
【摘要】本论文在分析夜晚会车时远光灯对司机视力影响的基础上,提出了一种实现远近光自动转换的方法,并设计了原型系统进行了验证。
本设计利用单片机与数字光模块结合,能够在检测到远光时,通过自动闪动车灯提醒对方,减少驾驶员的操作负担,提高安全性,实际测试结果表明,本系统反应灵敏,安装调试简单易用,具有重要的现实意义和较好的实用价值。
【关键词】远光灯;自动切换;闪动提醒;单片机
1.引言
当夜间行车两辆车相向而行的时候,如果对面的车辆使用远光灯,会对驾驶员的正常行驶造成很大干扰,甚至会引发严重的交通事故。
现有的远近光变换主要是通过驾驶员手动完成的,这种方法一方面会分散驾驶员的注意力,带来驾驶隐患;另一方面如果对方来车驾驶员不进行远近光变换,会导致炫目远光一直存在。
本文在研究汽车远近光切换原理的基础上,提出了一种基于单片机的夜间行车远近光自动转换系统,装置一旦检测到对方车灯强度超过合理大小,则通过自动闪动大光灯的方式进行提醒,同时将己方车辆灯光调整为近光。
这种方式实现简单,性价比、可靠性都能够得到保证。
2.系统设计原理
夜间行车远近光自动转换系统由光强检测系统与控制系统与汽车远近光控制开关系统组成。
其系统组成原理图如图1所示。
入射光进入光强传感器后,将收到的光强信号转化为电压信号,然后该电压信号经过A/D转换后,变换成数字量传递给单片机,单片机经过算法处理,输出电平信号控制汽车远近光控制开关模块开启,从而发出提醒信号,督促对方驾驶员将远光灯转换成近光灯。
[1]
图1 系统模块组成
2.1 光强度检测系统
本系统使用光强传感器感知对面来车是否开启了远光。
当对面来车的时候开启的是远光灯,光强传感器的电流会加大,当电流超过一定值时,进入单片机的信号将出发汽车远近光控制开关系统,发出提醒信号。
目前光传感器可以做到纽扣电池大小,因此安装非常方便。
实际行车过程中,路面除了对面来车大光灯的光源,环境光(比如路灯光)也会进入光传感器,为了提高光信号的采集及其抗干扰能力,以及方便单片机模块对信号的A/D采样量化[2],本系统将光传感器至于黑色、凹陷的吸盘内,可以方便吸附于汽车前
挡风玻璃上,如图2中①所示。
光传感器所连接的信号线,做成薄膜贴片(图2中②所示),可以将其贴在前挡风玻璃的边缘,不会影响视线,方便施工。
图2 光传感器的固定示意图
光传感器产生的电信号进入光源检测与控制电路板[3],执行以下处理流程:
(1)测试正常情况下对面有车时光的强度,设为Lcom,人眼看不清对面路况时光的极限强度,设为Lmax;
(2)当会车时,根据传感器检测到的光强度,产生控制信号,经过放大处理后对车辆上的远近光转换装置进行处理。
2.2 光源检测与控制系统
由于光的强度是否刺眼因人而异,所以不需要灵敏度极高的光感元件,因此本系统采用的光感元件为GY-30,主要参数如图3所示:
图3数字光模块GY-30
当对面来的车开的是远光灯时候,光传感器的电流就会加大,当电流超过一定值时,单片机系统就会发出远近灯光交替控制的信号,提醒对方来车的司机切换成近光灯。
由于实际过程中,对光源信号的采集会出现一定的干扰,为了方便单片机对光源信号的采样量化,实际电路中设计使用光敏三极管为光传感器并通过放大电路将信号放大,光量以数值量的形式更为直观的显示在LCD1602上,便于测量检测,设定阀值。
2.3 远近光控制开关系统
汽车远近光控制开关系统接线电路图如图4所示。
当光传感器的电流加大到一定值时,单片机系统中进行判定,若超过预设阀值,就会发出远近光灯交替控制的信号,提醒对方来车司机切换近光灯。
实际操作中以检测信号加大到超过阀值时为例,此时单片机将输出信号传给仿真的远近光灯即单片机模块上的红绿小灯,此时远光灯红色灯暗,近光灯绿色灯亮,并且闪烁。
图4 单片机与GY-30及LCD1602显示模块接线图
3. 系统软件设计
本系统软件部分由汽车远近光灯切换,近光灯闪烁提示信号组成。
当光强检测系统的信号经过A/D转换得到的数字量,大于预定的切远近光灯阀值Lcom时,系统将控制自身车辆,将远光灯切换成近光灯,方便对面来车,若该数字量在超过了远光灯的阀值Lmax时,将开启近光灯的同时,使其发光方式从持续近光切换到远近光交替模式,闪动3下,等待2秒后,如果检测到的光强度仍然大于Lmax,重复以上过程,从而提醒相向行驶的对方司机将远光灯切换成近光灯,从而减小了行车隐患,改善了驾驶习惯。
程序处理流程[4]如图5所示。
图5 夜晚行车远近光自动转换系统程序流程图
4. 系统特点
(1)本系统主动检测会车时来车的车灯光强,有高速运算单片机进行处理,无需机械设备,反应灵敏。
(2)本系统所用的设备全部至于车厢内部,不会受到灰尘等干扰,从而保证了光传感器的可靠性,并远离车厢外部温度湿度的干扰,使用寿命长。
(3)本系统可以通过闪动大光灯的方式提醒对方来车的驾驶员,加深其印象,使之以后能够改正不合适的驾驶习惯。
5. 结论
本文设计的汽车的远近光灯自动转换系统,在充分了解汽车构造原理的基础上[5],使用单片机对光的强度进行判断产生远近光控制信号,处理流程合理,设计方案可行,实验数据表明,在高速公路(无外界路灯光影响)和城市道路(有外界杂光影响)两种情况下都能够实现远近光的自动切换并能够提醒对方驾驶员,具有较好的通用性和实际意义,能够有效降低驾驶员负担,并能为创建良好的驾驶习惯提供帮助。
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[5] 华成英编.模拟电子技术基本教程[M].北京:清华大学出版社,2006.56-57.
周琦玢,女(1988.3-)上海人,硕士,上海建桥学院助教。