畢業(yè)論文-汽車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置設(shè)計(jì)【精校排版】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　汽車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要.III</b></p><p>

2、　　AbstractIV</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題研究背景1</p><p>　　1.2 課題的目標(biāo)和意義1</p><p>　　1.3 國內(nèi)外對汽車遠(yuǎn)光燈控制的研究狀況及最新成果1</p><p>　　1.3.1 國

3、內(nèi)汽車遠(yuǎn)光燈控制的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2 國外汽車遠(yuǎn)近燈控制的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4 汽車遠(yuǎn)光燈控制的研究發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.5 本課題采取的技術(shù)路線3</p><p>　　1.6 本文結(jié)構(gòu)3</p><p>　　第二章 光敏二極管簡介4<

4、/p><p>　　2.1 光敏二極管簡介4</p><p>　　2.2 光敏二極管與光敏電阻的比較4</p><p>　　2.3 光敏二極管的驅(qū)動電路4</p><p>　　2.3.1 晶體管連接方式4</p><p>　　2.3.2 運(yùn)放連接方式5</p><p>　　2.3.

5、3 直接連接方式5</p><p>　　2.4光線采集抗干擾6</p><p>　　2.5兩車相會示意圖7</p><p>　　第三章 ADC0809驅(qū)動電路9</p><p>　　3.1 ADC0809簡介9</p><p>　　3.2 ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)9</p><

6、;p>　　3.3 各引腳的功能及連接9</p><p>　　3.3.1 ADC0809各引腳功能9</p><p>　　3.3.2 地址輸入和控制線10</p><p>　　第四章 單片機(jī)最小系統(tǒng)12</p><p>　　4.1 80C51單片機(jī)簡介12</p><p>　　4.2 功能說明

7、13</p><p>　　第五章 詳細(xì)設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.1 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.1.1 最小系統(tǒng)電路15</p><p>　　5.1.2 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.1.3 車燈控制電路16</p><p>　　

8、5.2 本課題的主程序框圖17</p><p>　　5.3 程序的設(shè)計(jì)18</p><p>　　第六章 總結(jié)與不足20</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p>　　附錄Ｉ 單片機(jī)源程序代碼23</p><p><b>　　致謝.25</b

9、></p><p><b>　　汽車遠(yuǎn)近燈自動裝置</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著社會不斷的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走入到尋常百姓家，它方便了人們的生活，但也帶來了一些負(fù)面影響，一方面都是擁擠的交通，而另一方面則是交通事故的發(fā)生率一直在增長，而我們?nèi)菀缀雎缘氖?/p>

10、夜間駕駛的安全性。我想，有很多朋友都有所體會，在夜間駕駛時(shí)，對面行駛的車輛不一定會提前切換遠(yuǎn)近燈光，而強(qiáng)烈的燈光直接照射到自己的眼睛上，非常刺眼，同時(shí)也妨礙了駕駛?cè)藛T對前方路況的分析與判斷。社會必定是在不斷創(chuàng)新中而進(jìn)步，如果能使汽車在夜間行駛時(shí)遠(yuǎn)近燈光能夠根據(jù)對面來車的距離而自動切換，那么必定會減少夜間交通事故的發(fā)生率，同時(shí)，也減少了駕駛?cè)藛T開“斗氣車”的現(xiàn)象。本文完成了一種基于光敏二極管與單片機(jī)的遠(yuǎn)近燈自動控制器。首先使用光敏二極管驅(qū)

11、動電路產(chǎn)生在ADC0809監(jiān)測范圍內(nèi)的亮度電壓,然后A/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)值傳送給51單片機(jī)，單片機(jī)對數(shù)值進(jìn)行分析，進(jìn)而發(fā)出指令控制遠(yuǎn)光、近光燈。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車遠(yuǎn)近燈；自動轉(zhuǎn)換；51單片機(jī)</p><p>　　Car lights automatically switch device distance</p><p><b>　　A

12、bstract</b></p><p>　　As society continues to develop and improve the living standards of people,cars have been entered into the homes of ordinary people.It is convenient to people's lives, but also

13、 bring some negative effects.On the one hand are the heavy traffic, while the other is the incidence of traffic accidents has been increasing.And we tend to ignore is the safety of night driving.I think a lot of friends

14、have the experience,When driving at night, across the vehicles will not necessarily advance the distance</p><p>　　Keywords: Light vehicle distance,Automatic conversion,51 SCM</p><p><b>　　第

15、一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究背景</p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 ,公路和汽車保有量在不斷增加 ,汽車的行駛速度也越來越快 ,與此同時(shí)交通事故及因交通事故造成的死亡人數(shù)急劇上升. 在這些事故當(dāng)中, 因個(gè)別司機(jī)在夜間會車時(shí)不變光（使用近光燈會車),造成對方駕駛員眩目而引發(fā)的交通事故時(shí)有發(fā)生。為了對這類道路交通事故進(jìn)行預(yù)防,我國道路交

16、通安全法實(shí)施條例要求機(jī)動車夜間會車“須距對面來車 150m外互閉遠(yuǎn)光燈,改用近光燈”的規(guī)定。但現(xiàn)實(shí)中相當(dāng)部分駕駛員經(jīng)常使用遠(yuǎn)光與對方會車 ,而且這種違規(guī)操作很難予以監(jiān)督。 這一方面有駕駛員的道德素質(zhì)因素 ,但另一方面 ,由于頻繁的變光操作給駕駛員在駕駛過程中增加負(fù)擔(dān)，以及在做變光開關(guān)操作的同時(shí)引起方向不穩(wěn)也存在著交通隱患。</p><p>　　1.2 課題的目標(biāo)和意義</p><p>　

17、　我們都有所體會，在夜間駕駛時(shí)，對面行駛的車輛不一定會提前切換遠(yuǎn)近燈光，而強(qiáng)烈的燈光直接照射到自己的眼睛上，非常刺眼，同時(shí)也妨礙了駕駛?cè)藛T對前方路況的分析與判斷。社會必定是在不斷創(chuàng)新中而進(jìn)步，如果能使汽車在夜間行駛時(shí)遠(yuǎn)近燈光能夠根據(jù)對面來車的距離而自動切換，那么必定會減少夜間交通事故的發(fā)生率，同時(shí)，也減少了駕駛?cè)藛T開“斗氣車”的現(xiàn)象。因此我們有必要設(shè)計(jì)一款遠(yuǎn)近燈切換裝置來自動且強(qiáng)制切換遠(yuǎn)近燈，以達(dá)到機(jī)動車安全行駛的目的。</p&g

18、t;<p>　　本課題的主要意義就在于讓我們將所學(xué)的知識很好的應(yīng)用，讓我們所掌握使用的高級語言對單片機(jī)編程技術(shù)、Protues對原理圖的設(shè)計(jì)等知識良好應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，提高我們的的實(shí)際工作技能。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外對汽車遠(yuǎn)光燈控制的研究狀況及最新成果</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)汽車遠(yuǎn)光燈控制的研究現(xiàn)狀</p><p>　　

19、利用偏振光防眩目：其基本原理是根據(jù)馬斯呂定律(兩個(gè)起偏器的偏振軸互相垂直時(shí)，對光的透射率幾乎為零；而兩個(gè)起偏器的偏振軸相互平行時(shí)透光率最大)，在每輛車的風(fēng)擋玻璃和車燈玻璃加上偏振片，其偏振軸與水平面成45度角，則兩車相向行駛時(shí)，一方風(fēng)擋上偏振軸與對方車燈上偏振軸正交。根據(jù)馬斯呂定律，對方車燈發(fā)出的光線經(jīng)過車燈玻璃和本方風(fēng)擋玻璃的透射率幾乎為零。當(dāng)前，偏振片的透光率很不理想，單片透光率只有36％左右，因此需要加大車燈功率，提高車燈亮度。這

20、種方式由于偏振片性能有待提高，尚未達(dá)到實(shí)用化程度。</p><p>　　1.2.2 國外汽車遠(yuǎn)近燈控制的研究現(xiàn)狀</p><p>　　紅外夜視系統(tǒng)：紅外夜視是利用目標(biāo)與周圍環(huán)境之間由于溫度或發(fā)射率的差異所產(chǎn)生的熱對比度進(jìn)行成像。由于熱對比度的差異而把紅外輻射能量密度分布圖顯示出來， 成為熱像，再通過熱像將紅外圖像變?yōu)榭梢姽鈭D像。夜視系統(tǒng)的視距范圍要求為35m~200m2]。目前應(yīng)用的紅

21、外夜視主要分為兩種，遠(yuǎn)紅外夜視系統(tǒng)能夠看清前方200m，顯示輻射熱能物體，物體越熱，光線就越強(qiáng)，主要是人和動物。近紅外夜視系統(tǒng)能夠看清前方150m，但畫面更為明亮，顯示信息更為豐富。紅外夜視系統(tǒng)只能作為遠(yuǎn)光輔助，不能完全解決遠(yuǎn)光危害問題，且其價(jià)格昂貴，國外最低售價(jià)也在人民幣兩萬元左右。目前只有在奔馳S級，寶馬740以上的豪華汽車中才裝配。</p><p>　　單色光防眩：單色光防眩是利用單色光的遠(yuǎn)光燈來照明。研究

22、發(fā)現(xiàn)，飽和照明時(shí)，人眼對黃光有比白光更佳的敏感度；人眼睛被黃光眩目后暗視野的恢復(fù)相對較快。可以 在緊急情況出現(xiàn)時(shí)爭取寶貴時(shí)間。這種方法利用的僅是黃光這一段較窄波長范圍的光，通常照射效率低，視野較暗，效果不理想。 </p><p>　　液晶變光裝置：液晶變光的基本原理是在車燈前加液晶版，利用光敏傳感器探測外界光照強(qiáng)度，自動平穩(wěn)地隨外部照明情況改變液晶的透射率，從而控制遠(yuǎn)光燈的眩目問題。問題在于系統(tǒng)的造價(jià)高，液晶面板

23、的耐溫特性差，此技術(shù)尚不成熟。美國GENTEX公司開發(fā)成功了智能變光汽車前照燈：該前照燈利用傳感裝置感測前方光源。當(dāng)迎面來車時(shí)會自動降低前照燈的光照度，當(dāng)會車畢又恢復(fù)強(qiáng)光。此種光照度變化十分柔和，是漸進(jìn)的。但如前方車流突增，如轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)光照度亦會立刻減弱。福特林肯車系(Lineoln．Mereeury)已決定從2004年起裝用此種變光照度前照燈。該燈現(xiàn)在存在的問題是成本價(jià)稍高些，現(xiàn)Gentex已在做著將其成本降到150、元的工作，以期向

24、低價(jià)車種進(jìn)行普及。</p><p>　　1.4 汽車遠(yuǎn)光燈控制的研究發(fā)展趨勢 </p><p>　　違章使用汽車遠(yuǎn)光燈造成的交通事故不在少數(shù)，每年新增車輛越來越多，由遠(yuǎn)光燈使用不當(dāng)造成的夜間交通事故比例更是急速上升。對國內(nèi)外研究情況的分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)遠(yuǎn)光燈炫目問題的解決方案都不完善，不能完全解決遠(yuǎn)光燈危害問題。根據(jù)實(shí)際情況需求，對于汽車遠(yuǎn)光燈探測與控制系統(tǒng)，一定要確保安全，簡單有效；目前除

25、去極少數(shù)豪華型車輛外，大多數(shù)路上行駛的車輛都不具備遠(yuǎn)光智能控制功能，這主要是汽車工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)決定的，每一點(diǎn)點(diǎn)成本的增加都會改變一款車銷售情況，甚至影響一款車的市場定位，要想做到好的效果，系統(tǒng)一定要具有成本低廉，易于推廣的特點(diǎn)。簡而言之，確保安全，簡單有效，成本低廉， 易于集成是今后這類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。</p><p>　　1.5 本課題采取的技術(shù)路線</p><p>　　先由光敏二極管對

26、對面車輛發(fā)出的光線進(jìn)行采集，然后將采集的傳送給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識別的數(shù)字信號，然后將這個(gè)數(shù)字信號傳送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)一個(gè)閾值對此信號做出邏輯判斷，進(jìn)而控制遠(yuǎn)光、近光燈做出響應(yīng)。若此信號為強(qiáng)光（對方車輛遠(yuǎn)光燈所致）則本車遠(yuǎn)光燈（紅）閃爍三下，以示警告，然后遠(yuǎn)光燈熄滅，近光燈（亮起）。當(dāng)會車結(jié)束后，光敏二極管感應(yīng)到的光線較弱，則經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將信號傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)命令遠(yuǎn)光燈亮起。</p&

27、gt;<p><b>　　1.6 本文結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　第一章：緒論（本章闡述了課題的研究背景，課題的目標(biāo)和意義，及本文結(jié)構(gòu)。）</p><p>　　第二章：光敏二極管簡介（本章簡單介紹了光敏二極管的特性以及幾種驅(qū)動電路，光敏二極管與光敏電阻的比較，本課題設(shè)計(jì)所用到的設(shè)計(jì)。）</p><p>　　第三章： ADC

28、0809驅(qū)動電路（本章主要介紹A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和功能）</p><p>　　第四章：單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　第五章：詳細(xì)設(shè)計(jì)（本章主要介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、主程序框圖及程序設(shè)計(jì)。）</p><p><b>　　第六章：總結(jié)與不足</b></p><p>　　第二章 光敏二極管簡介</p>&l

29、t;p>　　2.1 光敏二極管簡介</p><p>　　光敏二極管也叫光電二極管。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的，其管芯是一個(gè)具有光敏特性的PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕虼斯ぷ鲿r(shí)需加上反向電壓。無光照時(shí)，有很小的飽和反向電流即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí)，飽和反向漏電電流大大增加，形成光電流，它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子-空穴對，使少數(shù)載流子的密度

30、增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加，因此可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的電流。通用型光敏二極管是應(yīng)用最廣泛的光敏二極管3]。本系統(tǒng)采用的是2CU系列的光敏二極管。</p><p>　　2.2 光敏二極管與光敏電阻的比較</p><p>　　與光敏電阻相比，光敏二極管具有更寬的光譜響應(yīng)。光敏二極管是PN結(jié)的結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)上的不同，使得它具有更短的響應(yīng)時(shí)間，通常情況下比光敏電阻快

31、三個(gè)數(shù)量級。并且特殊處理過的光敏二極管，如PIN結(jié)光電二極管和雪崩式光電二極管，響應(yīng)速度極短，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光通信和光信號檢測當(dāng)中。</p><p>　　當(dāng)所加的電壓大于9V后，光敏二極管福安特性近似平行于X軸（X軸為電壓），也即是說再增大電源電壓它的光電流也不會在增加。而光敏電阻的福安特性是光電流隨著電源電壓的增大而增大，而且也沒有飽和的跡象。當(dāng)供電出現(xiàn)波動后，輸出電壓也會出現(xiàn)相應(yīng)的波動，所以光敏電阻的精度得不

32、到保證。</p><p>　　光敏電阻的特性參數(shù)受工作溫度的影響較大，只要溫度稍有變化，它的其他參數(shù)都發(fā)生變化，而且這種變化無規(guī)律4]。</p><p>　　2.3 光敏二極管的驅(qū)動電路</p><p>　　2.3.1 晶體管連接方式</p><p>　　圖2.1是光敏二極管與晶體管組合應(yīng)用電路的實(shí)例。圖2.1（a）為典型的集電極輸出電路

33、形式，而圖2.1（b）為典型的發(fā)射極輸出電路形式。</p><p>　　集電極輸出電路適用于脈沖入射光電路，輸出信號與輸入信號的相位相反，輸出號一般較大。而發(fā)射極輸出電路適用于模擬信號電路，電阻RB可以減小暗電流，信號與輸入信號的相位相同，這使得輸出信號一般較小。</p><p>　　圖2.1 晶體管連接方式</p><p>　　2.3.2 運(yùn)放連接方式<

34、/p><p>　　圖2.2是光敏二極管VD與運(yùn)放A組合應(yīng)用實(shí)例。圖2.2（a）為無偏置方式，圖2.2（b）為反向偏置方式。</p><p>　　圖2.2 運(yùn)放連接方式</p><p>　　無偏置電路可以用于測量寬范圍的入射光，例如照度計(jì)等，但響應(yīng)特性比不上反向偏置的電路，可以反饋電阻Rf調(diào)整輸出電壓，反向偏置電路的響應(yīng)速度快，輸出信號與輸入信號同相位。</p&g

35、t;<p>　　2.3.3 直接連接方式</p><p>　　圖2.3是直接連接方式的實(shí)例，光敏二極管加反向偏置，響應(yīng)速度可以提高幾倍以上。圖2.3（a）是接有較大負(fù)載電阻的電路，圖2.3（b）是接有較小負(fù)載電阻的電路。圖2.3（a）所示電路的輸出電壓比圖2.3（b）所示電路大，但響應(yīng)特性不如圖2.3（b）。圖2.3（b）所示電路的輸出電壓比2.3（a）小，但響應(yīng)速度比2.3（a）快。它們的響應(yīng)特

36、性都比無偏置電路好，但暗電流比無偏置電路大，如果想要提高精度可以使用運(yùn)放的連接方式，并且在運(yùn)放的反相輸入端接上一個(gè)與同相輸入相同的反向偏置的光敏二極管，并且要將它的透光窗口遮住，讓它輸出的之后暗電流，這樣就可以補(bǔ)償溫度對輸出的影響。但是如果要這樣就需要使用專業(yè)的照度計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，鑒于設(shè)備的因素，并且這次設(shè)計(jì)的精度沒有這個(gè)要求，直接連接方式已經(jīng)能夠滿足所要求的技術(shù)指標(biāo)，所以就沒有必要，顯然直接方式在設(shè)計(jì)當(dāng)中是最佳的性價(jià)比。</p>

37、;<p>　　圖2.3 直接連接方式</p><p><b>　　光線采集抗干擾</b></p><p>　　由于光敏感應(yīng)器可以采集任何光源發(fā)射出來的光線，因此除了會出時(shí)對方車燈發(fā)出的光線可以被采集，路燈等環(huán)境因素導(dǎo)致的干擾光源也會對光敏二極管的光線采集造成一定程度的干擾。所以，我們可以將光敏感應(yīng)器裝置在汽車霧燈上方附近，并加上一個(gè)扇形抗干擾罩，這樣以

38、來，可以有效采集前方光線減少垂直方向光線對光敏二極管的干擾。</p><p><b>　　兩車相會示意圖</b></p><p>　　圖2.4 兩車相會前</p><p>　　圖2.5 兩車相會中</p><p>　　圖2.6 兩車相會后</p><p>　　第三章 ADC0809驅(qū)動電路

39、</p><p>　　3.1 ADC0809簡介</p><p>　　ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理器兼容的控制邏輯的CMOS組件5]。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。</p><p>　　3.2 ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　由圖3.1可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)

40、、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可以選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬分量分時(shí)輸入，公用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖3.1 A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.3 各引腳的功能及連接</p><p&

41、gt;　　3.3.1 ADC0809各引腳功能</p><p>　　D0-D7：8位數(shù)字量輸出引腳。</p><p>　　INO-IN7：8位模擬數(shù)字量輸入引腳。</p><p>　　VCC、GND：5V工作電壓。</p><p>　　REF(+)：參考電壓正端。</p><p>　　REF(-)：參考電壓負(fù)端。&l

42、t;/p><p>　　START:A/D轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。</p><p>　　ALE:地址鎖存允許信號輸入端。</p><p>　　EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸入引腳，開始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。</p><p>　　OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。</p><p>　　CLK：時(shí)鐘信號輸入端

43、（一般為500KHZ）。</p><p>　　B、C：地址輸入線6]。</p><p>　　圖3.2 A/D引腳</p><p>　　ADC0809對輸入模擬量要求為：輸入信號單極性，電壓范圍是0-5V。</p><p>　　3.3.2 地址輸入和控制線</p><p>　　ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。

44、當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存器將A、B、C三條地址線的地址信號進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)入轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A、B和C為地址輸入線，用于選通INO-IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇如表3-3-2所示。</p><p>　　表3.1 通道選擇</p><p>　　由于設(shè)計(jì)中只需要檢測一路光敏二極管的電壓，所以將A、B、C直接連接到地，用INO通道即可。</p>

45、<p>　　第四章 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　4.1 80C51單片機(jī)簡介</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)產(chǎn)品有8051、8031、8751、80C51、80C31等型號7]。因此80C51單片機(jī)屬于MCS-51系列單片機(jī)，由Intel公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)是8048的延伸，改進(jìn)了8048的缺點(diǎn)，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、減（SUBB）、比較（PU

46、SH）、16位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運(yùn)算等指令，以及串行通信能力和5個(gè)中斷源。采用40引腳雙列直插式DIP（Dual In Line Package），內(nèi)有128個(gè)RAM單元及4K的ROM。80C51有兩個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，兩個(gè)外中斷，兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)中斷，及一個(gè)串行中斷，并有4個(gè)8位并行輸入口。80C51內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但需要石英晶體和微調(diào)電容外接，本系統(tǒng)中采用12MHz的晶振頻率。由于80C51的系統(tǒng)性能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及時(shí)間精度的要求，而

47、且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來源廣，應(yīng)用也很成熟，故采用來作為控制核心。</p><p>　　80C51單片機(jī)的典型產(chǎn)品有80C51﹑80C31和87C51，80C51是ROM型單片機(jī)，內(nèi)部有4KB ROM；80C31無片內(nèi)ROM；87C51片內(nèi)有4KB EPROM。除此外三者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳完相同。 </p><p>　　圖4.1 80C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　

48、　80C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：【中央處理器（CUP）】主要完成運(yùn)算和控制功能，80C51的CPU是一個(gè)字節(jié)為8位的中央處理器，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位的；【內(nèi)部數(shù)據(jù)處理器（內(nèi)部RAM）】80C51中共有256個(gè)RAM單元，但其中能作為寄存器供用戶使用的僅有前面128個(gè)，后128個(gè)被專用寄存器占用；【內(nèi)部程序儲存器（內(nèi)部ROM）】80C51共有4KB的掩膜ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)；【定時(shí)器/計(jì)數(shù)器】80C51有2個(gè)16位的定時(shí)器

49、/計(jì)數(shù)器；【并行I/O口】80C51共有4個(gè)8位I/O口（P0P1P2P3）可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)并行輸入輸出；【串行口】80C51有1個(gè)全雙工的可編程的串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送；【時(shí)鐘電路】80C51單片機(jī)內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但晶振和微調(diào)電容要外接，為其產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列；【中斷系統(tǒng)】它共有5個(gè)中斷源：2個(gè)是外部中斷源/INTO和/INT1，3個(gè)內(nèi)部中斷源，即2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷，1個(gè)串行口中斷；還有驅(qū)動器、鎖存器、緩沖器、地址寄

50、存器等。</p><p>　　圖4.2 80C5引腳圖</p><p><b>　　4.2 功能說明</b></p><p>　　主電源引腳Vss（20腳）和Vcc（40腳）；</p><p>　　時(shí)鐘電路引腳XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳），用法見圖4.2；</p><p><

51、;b>　　控制信號引腳如下：</b></p><p>　　RST復(fù)位（9腳）輸入24個(gè)時(shí)鐘脈沖周期寬度以上H電平復(fù)位，接法見圖4.3；</p><p>　　ALE或/PROG、（30腳）鎖存擴(kuò)展地址低位字節(jié)控自信號，或EPROM編程時(shí)輸入編程脈沖；</p><p>　　/PSEN、（29腳）訪問片外程序存儲器是輸出負(fù)脈沖作片選控制信號，12個(gè)始終周

52、期2次生效，但訪問片外RAM時(shí)無效，見時(shí)序圖圖4.3；</p><p>　　/EA或Vpp（31）程序儲存地址的選擇，H時(shí)先選片內(nèi)超址時(shí)自動跳到片外ROM，或編程時(shí)施加編程電壓。</p><p><b>　　圖4.3 時(shí)序圖</b></p><p><b>　　第五章 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p

53、>　　5.1 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)</p><p>　　汽車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置硬件設(shè)計(jì)主要包括：</p><p>　　1.單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.車燈控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.光敏傳感器與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分的設(shè)計(jì)</p>

54、<p>　　5.系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　5.1.1 最小系統(tǒng)電路</p><p>　　所謂最小系統(tǒng)，是指能使單片機(jī)正常工作的最簡單電路，參見下圖?？梢娮钚∠到y(tǒng)電路所需元件數(shù)量很少。電路原理如下圖5.1所示。</p><p>　　圖5.1 最小系統(tǒng)電路原理圖</p><p>　　5.1.2 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)&

55、lt;/p><p>　　在單片機(jī)系統(tǒng)中,復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的,當(dāng)程序跑飛(運(yùn)行不正常)或死機(jī)(停止運(yùn)行)時(shí),就需要進(jìn)行復(fù)位8]。智能系統(tǒng)一般應(yīng)有手動和上電復(fù)位電路。復(fù)位電路的實(shí)現(xiàn)通常有兩種實(shí)現(xiàn)方式：即用RC電路和μP監(jiān)控電路。前者電路實(shí)現(xiàn)簡單，成本低，但復(fù)位可靠性相對較低；后者成本比較高，但復(fù)位可靠性高。對于復(fù)位要求高,并對電源電壓進(jìn)行監(jiān)視的場合，大多采用這種方式。</p><p><b

56、>　?。?）μP監(jiān)控電路</b></p><p>　　專用μP監(jiān)控電路又稱電源監(jiān)視電路，具有上電時(shí)可產(chǎn)生復(fù)位信號和電源電壓跌落到“門檻值”時(shí)可產(chǎn)生復(fù)位信號等功能。按有效電平分，有高電平輸出、低電平輸出兩種；按功能分，有簡單的電源監(jiān)視復(fù)位電路、帶“看門狗”定時(shí)器（WATCH DOG Timer,WAT）的監(jiān)控電路等多種類型。比較常見的生產(chǎn)廠家有 MAXIM，Plilips，IMP及DALLS等，5

57、1系列微處理器中常用的型號有MAX831L、MAX809、X25043/5等。</p><p><b>　　（2）RC復(fù)位電路</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用的是開關(guān)按鈕直接按下復(fù)位，它是基于RC復(fù)位方式。RC復(fù)位電路的實(shí)質(zhì)是一階充放電電路。該電路提供有效的復(fù)位信號RST（高電平）直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤消復(fù)位信號（低電平）。從理論上說，51系列單片機(jī)復(fù)位引腳只要

58、外加兩個(gè)機(jī)器周期的有效信號即可復(fù)位，設(shè)t為保持高電平的時(shí)間，只要保證t=RC>2 M(M為機(jī)器周期)便可。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中，通常C3值為10μF以上，R1通常取值10KΩ左右。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，R1如果取值太小，例如1KΩ，則會導(dǎo)致 RST信號驅(qū)動能力變差而無法使系統(tǒng)可靠復(fù)位，系統(tǒng)復(fù)位電路如下圖5.2所示。</p><p>　　圖5.2 系統(tǒng)復(fù)位電路</p><p>　　5.1.3 車燈

59、控制電路</p><p>　　車燈控制電路如圖5.3所示，我們用到了三極管。在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，從傳感器獲得的電信號都很微弱，只有經(jīng)過放大后才能作進(jìn)一步的處理，或者使之具有足夠的能量來推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)9]。從單片機(jī)P0、P1口輸出的電壓都較小不足以帶動遠(yuǎn)、近燈啟動，因此車燈控制電路中需要加入三極管才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的工作。</p><p>　　5.3 車燈控制電路</p>&

60、lt;p>　　5.2 本課題的主程序框圖</p><p>　　其主程序框圖如圖5.4所示。</p><p>　　圖5.4 主程序框圖</p><p>　　整體系統(tǒng)電路如圖5.5所示，本文設(shè)定AD轉(zhuǎn)換器接收到大于、等于200mA的電流為人眼所不能承受遠(yuǎn)光燈發(fā)出的的光線所導(dǎo)致的，大于等于40mA且小于200mA的電流為近光燈所發(fā)出的光線?？刂品桨福阂归g行車遠(yuǎn)光

61、燈長開光敏管處于檢測狀態(tài)若電流小于200mA則開啟近光燈；若電流大于200mA，本車遠(yuǎn)光燈閃爍三下，關(guān)閉遠(yuǎn)光燈光敏管再做檢測若電流仍大于200mA則再閃爍三下；若小于200mA則不閃爍，開啟近光燈光敏管再做檢測若大于40mA維持近光燈不變；若小于40mA則開啟遠(yuǎn)光燈。</p><p>　　如圖5.4所示，光敏二極管的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的IN0； A/D轉(zhuǎn)換器的三態(tài)輸出鎖存器2-1MSB--2-8LSB口接單片機(jī)

62、P0.0--P0.7口；遠(yuǎn)光燈（LED RED）、近光燈（LED GREEN）分別連接單片機(jī)的P1.0、P1.1口。</p><p>　　圖5.5 系統(tǒng)整體電路</p><p>　　5.3 程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　程序整體流程如圖5.6所示，單片機(jī)利用ADC0809讀取光敏二極管輸出的亮度信號，根據(jù)這個(gè)信號值控制遠(yuǎn)光燈（紅色）、近光燈（綠色）的明亮變化。

63、首先我們設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換器接收到的電流大于、等于200mA為啟動遠(yuǎn)光燈亮起的臨界值，那么A/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息傳送給單片機(jī)，單片機(jī)將命令遠(yuǎn)光燈（紅色）閃爍3下，然后命令近光燈（綠色）開啟。當(dāng)接收到的電流小于200mA且大于等于40mA時(shí)啟動近光燈。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器的模數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算公式</p><p>　　Vin=Dout*5/255 其中Dout是ADC0809輸出的

64、八位二進(jìn)制數(shù)。</p><p>　　由上述公式可知：Dout（max）=255* Vin（max）/5=51*Vin（max）=51*0.2=10</p><p>　　Dout（min）=255* Vin（min）/5=51*Vin（min）=51*0.04=2</p><p>　　圖5.6 程序流程圖</p><p>　　第六章 總結(jié)與

65、不足</p><p>　　近年來車用照明新光源和新裝置不斷推出,如多屬鹵素前照燈、光纖車內(nèi)照明、汽車夜視照明、氖管式高位制動燈、自動開燈延時(shí)關(guān)燈以及電腦控制或智能照明等新型技術(shù)由于各自特定的技術(shù)優(yōu)勢及特定應(yīng)用背景而在汽車照明系統(tǒng)中應(yīng)用日益廣泛。前照燈自動變光技術(shù)作為汽車照明新型技術(shù)之一,也有其特定的應(yīng)用背景:汽車駕駛員在夜間會車時(shí),往往由于遠(yuǎn)近光燈切換不及時(shí)或者根本就懶得切換遠(yuǎn)近光燈而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生10]。本

66、文設(shè)計(jì)的一款汽車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置，有效避免因會車時(shí)由于未能正確及時(shí)變光引發(fā)的交通事故。</p><p>　　由于學(xué)習(xí)Proteus時(shí)間不是很長，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，難免存在不足之處。在程序結(jié)構(gòu)上系統(tǒng)設(shè)計(jì)得還不夠緊密，對一些問題，還不是很好的能解決。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，但我想我的這個(gè)設(shè)計(jì)不會因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束而停止，在今后的學(xué)習(xí)中，再就這些問題進(jìn)行完善，爭取做出能將精度進(jìn)一步提高、實(shí)用價(jià)值更高的濕度檢測系統(tǒng)。&

67、lt;/p><p>　　2011年4月，我開始了我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。回想這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。</p><p>　　1月初，在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來，是汽

68、車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置。當(dāng)選題報(bào)告，開題報(bào)告定下來的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手資料的收集工作中，當(dāng)時(shí)面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。我將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，終于使我對自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。在搜集資料的過程中，我認(rèn)真準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本。我在學(xué)校圖書館，大工圖書館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于論文的撰寫。然后我將收集到的資料仔

69、細(xì)整理分類，及時(shí)拿給導(dǎo)師進(jìn)行溝通。</p><p>　　4月初，資料已經(jīng)查找完畢了，我開始著手論文的寫作。在寫作過程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請教專業(yè)課老師。在大家的幫助下，困難一個(gè)一個(gè)解決掉，論文也慢慢成型。</p><p>　　4月底，論文的文字?jǐn)⑹鲆呀?jīng)完成。為此期間為了畫出滿意的電路圖我還認(rèn)真學(xué)習(xí)了Proteus等工具軟件，為論文的完成打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。<

70、/p><p>　　由于時(shí)間倉促和本人水平有限，在設(shè)計(jì)過程中，難免在設(shè)計(jì)上存在一定的缺陷，請各位老師多多指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]謝歆鑫. 偏振光在日常生活中的應(yīng)用[J]. 技術(shù)物理教學(xué),2010,8:47~47.</p><p>　　[2]陳新發(fā),廖穎,楊柳彬,等. 新型

71、汽車主動式紅外夜視系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J]. 紅外技術(shù),2009,3：25~25.</p><p>　　[3]史建. 光敏傳感器電路常用元件器介紹[J]. 家電維修技術(shù),2007,6:60~60.</p><p>　　[4]宋吉江,牛軼霞. 光敏電阻的特性及應(yīng)用[J]. 實(shí)用電子,2000,7:35~35.</p><p>　　[5]田開坤. 51單片機(jī)加CPLD驅(qū)

72、動ADC0809的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 電子制作,2011,3:30~30.</p><p>　　[6]張?zhí)旆? 51單片機(jī)C語言開發(fā)詳解[M]. 北京:電子工藝出版社,2008.241~242.</p><p>　　[7]蔡美琴,張為民,何金兒,等. CS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M]. 北京:高等教育出版社2004. 8~8.</p><p>　　[

73、8]趙亮. 單片機(jī)最小系統(tǒng)組成與I/O輸出控制[J]. 電子制作，2011,1:74~74. </p><p>　　[9]華成,童詩白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版) [M]. 北京:高等教育出版社,2006.29~29.</p><p>　　[10]黃積燁,張立. 汽車前照燈自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)[J]. 科技資訊,2010,5:245~245.</p><p><

74、;b>　　附錄Ｉ</b></p><p><b>　　單片機(jī)源程序代碼</b></p><p>　　#include <reg51.h> </p><p>　　unsigned char Value_AD; //接受AD轉(zhuǎn)換值</p><p>　　unsigned char Thresho

75、ld; //定義閥值</p><p>　　Value_AD = P0; //把接受AD值用P0口接受</p><p>　　sbit High = P1^0; //定義高亮度燈</p><p>　　sbit Low = P1^1; // 定義低亮度燈</p><p>　　/*********************************

76、*******</p><p><b>　　函數(shù)功能：延時(shí)</b></p><p>　　******************************************/</p><p>　　void delay(unsigned int time)</p><p><b>　　{</b><

77、;/p><p>　　unsigned int i,j;</p><p>　　for(i = time; i > 0; i--)</p><p>　　for(j = 100; j > 0;j--;);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************

78、**************************</p><p>　　函數(shù)功能：滅掉低亮度燈，讓高亮度燈閃亮三次關(guān)閉，然后打開低亮度燈</p><p>　　******************************************/</p><p>　　void flash_three(void)//</p><p><b

79、>　　{</b></p><p>　　Low = 0; //關(guān)閉低亮度燈</p><p>　　for(i = 2; i >= 0; i--0){</p><p>　　High = 1; //打開高亮度的燈</p><p>　　delay(100);//延時(shí)</p><p>　　High = 0;

80、//關(guān)閉低亮度燈</p><p>　　delay(100);//延時(shí)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Low = 1;//打開低亮度</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void)</p>

81、<p><b>　　{</b></p><p>　　Threshold = 10;//自己定義閥值</p><p><b>　　while(1){</b></p><p>　　if(Value_AD > Threshold)</p><p>　　flash_three(void);

82、</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文設(shè)計(jì)在郭軍老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著郭軍老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫作期間

83、，郭軍老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向郭軍老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 </p><p>　　在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這四年中給予了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順