基于51单片机的安全驾驶辅助智能汽车灯光系统
摘要
本设计是基于STC89C51单片机为主的智能灯光驾驶辅助系统,是由STC89C51单片机为核心板,由超声波测距模块、光敏电阻与adc0832组成感光模块、按键模块切换自动手动模式模块,LCD1602显示模块等共同组成。该系统是通过51单片机进行智能控制,通过超声波测距模块控制led灯光的亮与灭来模拟远近光灯,在LCD1602上显示与前车的距离与手动与自动模式,通过光敏电阻来感应周围的环境光,来控制远近光灯的亮灭与开启。此系统具有生产便利与操纵便捷的优点。可以应用于日常生活当中,来保障我们的驾驶安全。
关键词:超声波测距;STC89C51单片机;ADC0832;光敏电阻;
1、设计背景及目的
    目前中国汽车的保有量增长较大,传统的前照灯系统是由:近光灯、远光灯、行驶灯和前雾灯组合而成。在城市道路行驶并且限速的情况下,主要采用近光;在乡间道路或者高速公路上高速行驶的时候,主要采用远光。但是由于司机的疏忽而导致在夜晚驾驶汽车时灯光打开不及
时而导致交通事故的发生不在少数。本汽车智能灯光系统辅助汽车驾驶员进行安全驾驶,减少由于汽车灯光的打开不及时或在跟随前车行驶时由于远光灯变换近光灯不及时而影响他人导致发生的交通事故,降低汽车驾驶员由于在夜晚驾驶汽车时使用远近光灯模式错误而导致发生的交通事故。
2、基本设计思路
  基于STC89C51单片机开发与应用结合超声波测距模块测量前车的距离调节远近光灯模式,运用光敏电阻根据周围的光照强度判断是否开启灯光,根据周围光照明暗程度改变远近光灯模式,光敏电阻传出模拟信号由adc0832模块输出数字信号,经单片机CPU处理来让光珠发出远近光灯。运用自动化控制由超声波测距判断灯光距前车的距离,在由超声波测距模块传输过距前车的距离由STC89C51单片机的CPU进行判断,一旦灯珠距离前方车辆过近时,会自动改为近光灯,保证前方驾驶员的安全驾驶;当前方车辆距离过远使在不影响前方驾驶员的前提下,打开远光灯,辅助驾驶员驾驶。系统设计思路如图一所示
图一 系统设计思路;
3、硬件设计
  本设计主要围绕STC89C51单片机为系统的主要控制部分,再有超声波测距模块,光敏电阻感光模块与按键模块组成系统的传感器部分,为系统提供周围的环境信息。主要运用自动控制来为驾驶者提供驾驶安全;通过超声波测距模块与光敏电阻模块采集环境信息,防止驾驶者的误操作影响驾驶安全。
(1)STC89C51单片机
    STC89C51RC系列 单片机 是单时钟/ 机器周期的兼容8051 内核单片机,是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机,全新的流水线/ 精简指令集 结构,内部集成MAX810 专用复位电路。时钟频率0~35MHz,相当于普通8051 的0~420MHz.实际工作频率可达48MHz.
(2)超声波测距
      HC-SR04超声波模块常用于机器人避障、物体测距、液位检测、公共安防、停车场检测等场所。HC-SR04超声波模块主要是由两个通用的压电陶瓷超声传感器,并加外围信号处理电路构成的。两个压电陶瓷超声传感器,一个用于发出超声波信号,一个用于接收反射回来的超声波信号。由于发出信号和接收信号都比较微弱,所以需要通过外围信号放大器提高发出信号的功率,和将反射回来信号进行放大,以能更稳定地将信号传输给单片机。使用电压:DC—5V;静态电流:小于2mA;电平输出:高5V;电平输出:底0V;感应角度:不大于15度;探测距离:2cm-450cm;高精度 可达0.2cm;
(3)光敏电阻+adc0832
      ADC0832的作用:将电路中的模拟量转化为数值量;采样间隔t, 采样频率1/t 必须是最高频率的两倍;将采样的电平转化为数字量.在本设计中,给定采光电路的电压0~5V,所以被ADC所收到的数据也是0 ~ 5V之间的数值。光敏电阻感应环境中的光照强度,经adc0832模块把模拟信号转为数字信号。
4、软件设计
  本程序在keil4上进行编写,对超声波测距模块与光敏电阻进行定义,并且对其采集的数据进行计算设定一个临界值,使其控制远近光灯的开启与关闭。利用按键控制此系统为手动与自动模式;对其部分信息使其在LCD1602上显示;
  附录部分程序源码
    void lcd_wcom(uchar com)
{
rs=0;
rw=0;
P0=com;
delay(10);
en=1;
en=0;
};
5、结束语
  此系统是为了保证我们的驾驶安全,降低交通事故的发生概率。本装置更贴切与我们的日常生活,生产便捷,操作方便。可以适应于我们的日常生活当中。随着经济的发展,在日常生活当中我们驾驶汽车的情景出现的越来越频繁,驾驶安全关乎到我们的生命安全。无论有多么好的驾驶辅助系统,我们在日常的驾驶切不可分心驾驶,因为这不仅关乎于我们自己的生命安全,跟关乎于其他人的生命与生活。
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宿州学院大学生创新创业计划资助” 项目编号:ZCXM22-286