汽车智能灯光控制系统电路设计分析

摘要：在本文中介绍的是一种可以使汽车在夜间行驶时自动控制远近灯光转换的系统，该系统主要是由继电器进行动作的执行，由光敏传感器进行信号的采集，由单片机进行主要控制的。如果在汽车上安装该系统，那么该汽车在夜间行驶的过程中，可以根据本车与头车的驾驶距离进行判断，来对本车的前大灯远近灯光进行相应的转换功能。该自动控制系统具有成本价格低、且使用起来稳定、可靠性高的特点，所以推广价值和使用价值较高。

关键词：远近灯光自动转换；灯光自动控制系统；单片机

在如今时代人们出行的方式之中，汽车根据多年飞速的发展，已经显得极为普遍和方便了。在我国大部分普通家庭中，也都具备的汽车这一交通工具。但随之而来的就是汽车在交通中带来的隐患的事故，近年来，在交通中，发生事故的呈不断上升趋势，尤其是在夜间，汽车在行驶的过程中，由于对远近灯光切换不当，会给其他行驶的车辆带来一定的困扰和安全隐患。在夜间行驶的过程中，两辆汽车在对头行驶时，应该将汽车灯光切换成近光灯，以免对对方司机进行灯管直射，待会车过后，才可将灯光切换为元光。所以，对汽车远近灯光自动切换控制进行研究，可以有效的降低汽车远近灯光造成的安全隐患，这也使得这项研究是非常有必要的了。在对汽车远近灯光自动切换控制这一领域，已经有前人做出了相关的研究，不仅如此，还有相关的电子产品也有被制作出来。但是由于该类电子产品的组件是由分立元件所构成得，所以在一定的角度上来说，其不论是可靠性、灵敏性还是稳定性上来说，都显得较为差劲。所以该类电子产品也被扼杀在摇篮之中。而随着近年来计算机技术有着飞速的发展和不断的前进，在小型的控制中，单片机已经可以足以胜任了，且单片机还具备着成本价格低、稳定性和可靠性较为优秀的特点，所以我们在制作汽车远近灯光自动控制系统时，可以采用光电传感器、单片机等等的元件进行。经过相关实验已经显示出，由单片机制作出来的系统，灵敏度高、成本低、稳定性和可靠性高。

一、设计思想及其基本原理

经过实地进行测试，在夜间行驶的过程中，有两辆汽车如果相会，汽车前灯的最小照度为6LX。在对该系统进行设计的过程中我们要求：当汽车前灯的直射光照度不低于6LX的时候，那么汽车的远近灯光会由系统自动切换为近光灯；当汽车前灯的直射光照度小于6LX时，那么汽车的远近灯光将会由系统自动切换为远光灯，且系统在运转过程中，路灯的照明灯光并不会对其产生相关的影响。系统在汽车前灯打开后，即打开运行状态。基本原理：该系统的组成主要为单片机即单片机的元件、信号采集模块、执行继电器、AD转换模块等组成。在该系统中，光传感器使用的是光敏元件，使用该元件可以将光强信号转换为电信号，再由单片机对信号进行接收，然后分析处理后输出给控制模块电磁继电器，实现对灯光的自动控制。（一）信号采集模块。使用的光敏传感器要有灵敏度高的特点，才可以迅速的将对面车辆的直射光进行捕捉，随后将捕捉到的光强信号向电信号进行转换。（二）车灯的准确控制。能够准确的处理转换而来的信号，并且由继电器进行准确的接收，实现远近车灯精准的转换控制，以防转换错误。

二、硬件电路设计

（一）信号采集。信号采集即转换新号，将光信号转换为相应的电信号。在信号采集中，尤为重要的是光传感器的灵敏度以及抗干扰性，在本系统中为达到要去，采用了3DU5C光敏三极管。（二）单片机的选取。为满足小型系统的AD转换，采用的单片机为自带8位AD转换功能的STC12C2052AD单片机，根据本系统的标准要求，在对相应的应用程序进行编写时要保证其精准无误，且使用的语言为VisualBasic。（三）控制模块。通过三极管等原件和单片机并行I/O引脚p3.54输出控制信号并由继电器接收，继电器再根据接收到的相关控制信号实现远近光灯的转换功能。（四）电源模块。在对该系统进行设计的过程中，考虑到系统的电源可以直接使用汽车蓄电池进行，所以采用的期间为LM7805，且供电电压稳定为+5V。

三、系统调试、实地测试

在保证系统硬件组件的安装精准无误之后，在单片机芯片中使用编程器对系统控制程序进行编写。在汽车的两大灯之间，对光敏传感器进行相应的安装，在汽车电源处接入系统的电源线。在汽车的方向盘下方，将该系统进行相应的固定，在系统传感器上方，安置JD-2型照度器。将安装了整个系统的汽车停止在公路上，实地进行多次测试。

四、使用情况的说明

由于传感器的安置地方在筒状基座中，所以路灯不会对其产生相关的干扰。该系统的电源使用的是汽车中的蓄电池电源，且在轿车大灯手动控制装置中，连接了系统的电源控制端，所以系统只有在夜间汽车打卡汽车大灯后，才会进入运行，使系统的稳定得到了保证。

五、结语

本文设计中，由于使用的控制元件为单片机，所以在性能方面是较为优秀稳定的。在编程方面，使用的是VisualBasic语言，该语言无论是使用还是修改都是极为简单方便的。在传感器一方面，该系统中对3DU5C光敏三极管进行了使用，该传感器灵敏度和可靠性都是较为优秀的。该系统的动作执行使用的是继电器。整个系统无论是成本还是性能力，都是具备优势的，且可进行工业化生产。

参考文献

[1]赵蕾,高艾,翟春艳,尹薇薇.汽车灯光智能控制系统的设计与实现[J].电子世界,2019(22):207.

[2]黄会明,傅丽贤.汽车灯光智能控制系统设计[J].数字技术与应用,2018,36(9):12-14.

作者:郭瞻 单位:景德镇学院