科技创新
TECHNOLOGICAL INNOVATION
刘 玲
安徽三联学院，安徽 合肥 230000
摘要：车灯是汽车电器元器件的重要组成部分，信号灯则是汽车灯具中的关键部件。虽然传统的信号车灯控制种类有很多种，但是，传统车灯控制系统的设计电路比较复杂，而且系统的整体安全性与可靠性也较低。为了解决现有传统车灯控制系统中存在的问题，基于单片机技术，专业人员设计了一款智能车灯控制系统，该系统以单片机为控制核心，通过智能化控制电路实现了车灯的智能化控制。
关键词：智能车灯；控制系统；单片机
中图分类号：U463.6 文献标识码：A
随着经济收入的不断提高，汽车已逐步成为很多家庭的必备交通工具。近年来，电动汽车成了汽车领域的
新星。电动汽车具有节能和环保两个优点，这也是其生产受到政府鼓励支持的重要原因。由于城市交通的复杂性，车灯控制系统中的信号灯成了电动汽车研究的重难点。
1 信号灯的主要作用
信号灯的作用主要有三个方面：首先，信号灯可实现车辆照明作用，为汽车指引方向；其次，信号灯能够告知其他车辆此汽车正在或者即将要做出的动作；最后，信号灯可以在危急情况下，告知其他车辆本车的大概位置等。
2 系统总体方案设计
2.1系统设计要求
现以转向灯和刹车灯为例，简要概述信号灯的工作过程及总体设计要求。
信号灯是汽车行驶的方向标，在汽车行驶过程中，驾驶员通常会利用信号灯来提醒周边的车辆自己车辆的行驶意图，以防止事故发生。目前使用比较频繁的信号灯有左转向灯、右转向灯、双闪灯、刹车灯等。
传统车辆在行车方向发生改变时，都会启动车辆的转向灯。目前的转向灯主要分为两种，即右转向灯和
左转向灯。常用的转向灯通常是利用方向盘下方的转向转弯手柄进行控制。当车辆需要向左转弯时，方向手柄需向下波动，此时汽车头尾部的转向左灯亮起，仪表转向箭头向左打，并发出闪亮，提示司机。当车辆需向右转弯时，手柄需要向上移动，此时头尾部的转向右灯亮，仪表转向箭头向右打，并发出闪亮，提示司机。当车辆转弯回正时，方向盘回正，带动手柄开关回正。此时便为转向灯关闭状态，前后转向灯及仪表灯均停止闪烁[1]。
刹车灯是在汽车尾部设计的两个尾灯。车辆发生紧急制动或者停车时，刹车灯均会开启工作模式，提示后方车辆注意减速慢行。其中比较特殊的是汽车在转弯时刹车，此时不仅转向灯开启，刹车灯同时也开启。即在原来3个车灯闪烁的基础上另一个尾灯将会被点亮。
上述描述的信号灯均是采用1HZ频率，其余信号灯，如停靠信号灯是采用20HZ的频率进行闪烁工作的。
2.2信号灯控制方案分析
信号灯的控制方法很多，例如继电器控制、PLC 控制以及单片机控制。继电器控制是通过继电器的吸合与断开进行操作的，车辆信号灯的使用频繁性，使得对继电器等电器元件的使用寿命要求较高。目前来说，使用继电器很难保证车辆的安全性和稳定性，故一般不采用继电器来控制信号灯工作。PLC控制器对开关控制要求极高，有很好的稳定性，而且抗干扰能力强、集成度高、能耗少。如此之多的优点使其适用于控制系统，其唯一的一个缺点是PLC的价格很高。
基金项目：智能化汽车电器开关语音操控(项目编号：yjt19004）。
作者简介：刘玲（1987.3- ），女，安徽铜陵人，本科，初级实验师，研究方向：汽车运用技术。
054
海峡科技与产业
2019年第3期
我国汽车的产量很高，而且汽车市场竞争压力特别大，因此PLC 暂时不作为选用的主要对象。近年来，单片机控制技术发展较为迅猛，很多主机厂都开始选用单片机控制。其主要原因是单片机属于智能化仪器设备的核心器件，具有整体尺寸小、重量低，使用时能源消耗小、响应速度快等优点，最为主要的是单片机的价格相对而言更加便宜，非常适合在工程技术、汽车制造、网络平台建设、家用电器生产以及公共设施构建等领域使用。另外，单片机还支持联合操作，以实现一个主系统控制多个单元体[2]。
针对上述汽车信号灯（车辆左转、车辆右转、车辆刹车、车辆左刹车，车辆右刹车，以及紧急和停靠的动作）进行模拟设计时，可采用I/O 口将控制信息输入给单片机中央处理器进行处理和分析，当单片机
接收到信号输入指令后，根据程序设定，发送相对应的信息处理编码执行操作。为提高车辆的整体科技感及功能感，我们在信号灯控制模块方面增加了自动控制模式。自动控制模式主要特点是采用光敏电阻感应原理技术，对电动汽车后方的光强度信号进行检测，并把检测得到的光信号进行转变，变化为电信号，然后输入到单片机中，通过单片机驱动电动汽车尾灯，需要的话还可以启动报警功能[3] 。
光敏电阻又被称为光导管，光敏电阻器主要是通过光的测量、光的控制和光电转换进行测试工作的。目前，市面上常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值可达1~10M 欧姆，在强光条件下，它阻值仅有几百至数千欧姆[3]。光敏电阻器对光的敏感性与人眼对可见光的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡光线或自然光线作控制光源，使设计简化。
系统手动控制原理结构如图1所示。
输入控制信号（五个手动开关
接口）
AT 89C 51
74LS 164
ULN2003A
输出信号灯6个LED 灯
数码显示器亮点
图1 系统手动控制原理结构
系统自动控制原理结构如图2所示。
后方车辆距离过近
光敏电阻感应
AT 89C 51汽车灯具
报警系统报警
后尾灯点亮
图2 系统自动控制原理结构
2.3编程语言的介绍
程序编辑是单片机控制设计中的重要组成部分，目前在单片机中C 语言编程是最为常见的编程方式。主要原因是C 语言编程更具有结构性，同时可以产生高效的代码供设计选用。另外其还有以下四点优势。
首先，此控制系统本身需要实现多个功能，程序量大且复杂。而C 语言正好对程序量大且复杂的系统具有开发进度快而稳的优点。
其次，系统要实现多种功能，而且各路系统思路要清晰。对此，C 语言正好可以软化程序编程，提倡有逻辑有计划的程序编程。对于单片机而言，更能使得软件的逻辑结构变得清晰、有条理，便于开发和模块式编程。
再次，单片机可以进行复杂运算，当写好以一个算法后，需要移植到不同种类的MCU 上，在汇编中只有重新编写，可移植性不好。而用C 语言开发后，符合ANSI C 标准的程序基本不必修改。
最后，C 语言提供了多种存储类型，针对单片机的程序存储空间、数据存储空间及EPROM 空间，自动为变量合理地分配空间。 C 语言还提供复杂的数据类型，增强了程序处理能力和灵活性。C 编译器提供常用的标准函数库供用户使用，为用户节省了时间，并且C 编译器能够自动生成一些硬件的初始化代码。
3 系统调试
为确保系统的正常运行，我们进行了系统硬件调试，具体过程如下：首先，需要针对系统中选择的器件质量进行检查，如果没有问题，则可以进行下一项调试操作；其次，要根据系统硬件电路原理图检查电路是否有虚焊和漏焊的情况；最后，利用专业的工具，例如万用表和示波器等，或者PROTEUS 等软件，针对硬件电
路进行电气性能的测试，观察其是否能正常工作。
上述操作都完成以后，如果没有发现问题，就可以进行软件部分的调试了。系统软件调试过程：在硬件调试完成后，才能开始进行软件调试。利用软件的
各个子程序模块进行调试，在单独的模块调试完成以后，如果没有出现问题，就把相互有关联的模块进行组合，实现联调，通过这种方法解决程序模块连接时
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成果交流RESULTS COMMUNICATION
057
在云审计方式下，审计单位需通过数据采集的方式，实现对不同系统布局及云平台架构的综合对比分析。云计算环境促成了国家教育基金审计的联网报送，被审计的国家教育单位应定期、定时地向数据中心传送相关数据，确保数据中心能结合云计算环境下的原审计需求，对国家教育基金本身做智能审计。国家教育机构还应通过云平台的运行，实现对电子数据的有效采集及存储。除了在国家教育机构云平台与云审计数据中心建立数据接口外，还可以在国家教育云平台数据中心嵌入审计模块，以加强对数据本身的采集及审计。
4.2国家教育基金云审计的数据分析方案
数据采集后，国家教育机构还应通过审计数据分析技术，实现对国家教育基金相关数据的关系取证。在云计算环境下，云审计模式成为国家教育基金智能审计的重要模式，国家教育机构应通过软件服务层，实现对审计数据的合理分析。为做到这一点，除了结合国家教育基金智能审计需求，建立云审计中间表外，还可通过模型建构及多维数据分析的方式，实现对不同数据的采集和分析处理。由于不同审计云平台所提供的数据分析服务是不同的，国家教育基金审计的相关负责人员可结合国家教育基金使用情况，为其匹配相对应的定制化审计数据分析服务。在快速建构数据分析服务平台后，可通过服务云，实现审计机关审计证据的搜集整合。
4.3国家教育基金云审计的数据存储方案
当国家教育基金智能审计的数据采集量不断扩大时，审计人员需根据国家教育机构的发展情况，对爆炸式增长的数据做有效的分析和管理，同时还应通过数据存储的方式，强化云计算模式下的云审计工作。考虑到传统的审计模式，是通过U盘传送的方式进行数据传送，此时的电子数据存储容易出现病毒感染等一系列问题。云计算环境下的国家教育基金智能审计，可通过局域网传送的方式，实现电子数据的安全存储，可尝试依托云数据中心，通过集应用及分散式文件系统管理的方式，将相关数据整合到统一的存储设备中。
5结语
在云计算环境下，传统审计事业存在的审计效率低下、责任认定不清、内部控制混乱、信息风险性高等弊端已逐渐暴露，相关技术人员还需切实结合审计工作需求推进智能审计平台建设，依托数据集成、整合管理模式与信息共享机制的建设，进一步提高智能审计平台架构的实效性，提高国家教育基金的智能审计效率。未来还应着重围绕基础设施层、系统服务层和系统应用层完善平台架构，提高数据分析、数据采集和数据存储效能，从而更好地推进我国审计事业的创新发展。
参考文献
[1] 焦钰，管亚梅.云计算环境下的云审计系统设计与风险控
制[J].财务与金融，2017(5):80-84.
[2] 李慧芳.云计算环境下云审计的系统设计与实施[D].南昌:
江西财经大学，2017.
[3] 魏祥健.云计算环境下云审计平台架构与实现[J].财会通
讯，2015(4):107-109.
[4] 魏祥健.云计算环境下的云审计系统设计与风险控制[J].
会计之友，2015(1):101-105.
有可能发生的逻辑错误。
针对整个系统的所有程序模块的整体组合进行调试，并与系统进行联机，实现共同调试。
4 结语
本文通过对信号灯系统的研究，简要概述了单片机控制信号灯的设计方案及信号灯仿真工作流程，为企业设计人员开展信号灯的匹配设计及仿真设计奠定了基础，避免了不必要的实物验证，节约了设计制作成本。同时，本文的智能信号灯的仿真设计思路为企业开发更人性化的智能信号灯提供了良好的开端。
参考文献
[1] 龙云梅.夜间会车智能变光系统的研究[J].汽车电器,
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[2] 毛宏光.单片机自动控制应用系统的设计分析[J].电子技
术与软件工程, 2015(15):257-257
[3] 赖晓丽.汽车尾灯智能控制电路设计[J].电子技术与软件
工程, 2014(20):137.
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