汽车智能照明控制系统设计培训资料129236.docx

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1、毕 业 设设 计（论论 文）汽车智能照照明控制系系统 学生姓名名： 学 号： 所在系部部： 专业班级级：指导教师：日 期： 二一一七年五月月 学位论文原原创性声明明本人郑重声声明：所呈呈交的学位位论文是本本人在导师师的指导下下独立进行行研究所取取得的研究究成果。除除了文中特特别加以标标注引用的的内容外，本本论文不包包含任何其其他个人或或集体已经经发表或撰撰写的成果果作品。本本人完全意意识到本声声明的法律律后果由本本人承担。 作者者签名： 年 月 日学位论文版版权使用授授权书本学位论文文作者完全全了解学院院有关保管管、使用学学位论文的的规定，同同意学院保保留并向有有关学位论论文管理部部门或机构构

2、送交论文文的复印件件和电子版版，允许论论文被查阅阅和借阅。本本人授权省省级优秀学学士学位论论文评选机机构将本学学位论文的的全部或部部分内容编编入有关数数据库进行行检索，可可以采用影影印、缩印印或扫描等等复制手段段保存和汇汇编本学位位论文。本学位论文文属于 1、保保密 ，在 年解解密后适用用本授权书书。 2、不不保密 。 （请在在以上相应应方框内打打“”）作者签名： 年 月月 日 导导师签名： 年 月月 日摘 要在当今社会会，人们生生活得到了了极大的提提高，汽车车拥有量也也在不断增增加。汽车车作为快捷捷方便的交交通工具，给给我们的生生活带来了了诸多方便便，同时也也带来不少少的交通安安全问题。汽汽

3、车照明系系统作为现现代汽车的的必备安全全系统之一一，在安全全性方面有有很多值得得改进的地地方。大部部分的汽车车的照明系系统目前还还是以传统统手动操作作为主，因因此，实现现汽车照明明的智能控控制是非常常有必要的的。本文首先对对汽车智能能照明控制制系统的研研究背景和和国内外概概况作了简简要介绍，给给出了设计计任务要求求和总体设设计方案，并并根据实际际情况做了了硬件设计计。硬件设设计部分包包括主控部部分、电源源设计部分分、数据采采集部分和和模拟车灯灯控制部分分。本设计计是通过SSTM322单片机对对传感器采采集到的数数据进行分分析后对模模拟车灯进进行控制，控控制的具体体步骤通过过软件编程程实现。本本

4、文还对实实物模型的的制作流程程作了简单单介绍，并并给出了实实物图。最最后对现阶阶段的研究究进行总结结并得出了了结论，最最终结论表表明该系统统在实际应应用中是可可行的。关键词：汽汽车车灯;STM332F1003C8TT6;传感感器AbstrractIn toodays soocietty, tto immprovve thhe peeoplees llife greaatly, carr ownnershhip iis grrowinng.Caars aas a convvenieent mmeanss of trannsporrtatiion, brouught a loot off conn

5、veniiencee to our lifee, buut allso aa lott of trafffic secuurityy prooblemms.Auuto llightting systtem aas onne off esssentiial ssafetty syystemm of modeern aautommobille, ttheree is a loot too impprovee in the aspeect oof saafetyy.Mosst caar liightiing ssysteem iss stiill iin thhe trradittionaal ma

6、anuall opeeratiion iis giiven prioorityy to, theerefoore, is nnecesssaryy to reallize autoo ligghtinng inntellligennt coontrool.This artiicle firsst sttudy of aauto inteelliggent lighhtingg conntroll sysstem, thee autthor intrroducce thhe baackgrroundd andd gennerall sittuatiion bboth at hhome and a

7、brooad, givees thhe deesignn tassk reequirremennt annd thhe ovveralll deesignn, annd thhe haardwaare ddesiggn acccordding to aactuaal siituattion.Harddwaree dessign inclludess thee maiin coontrool paarts, powwer ssupplly deesignn, daata aacquiisitiion ppart and anallog llamp conttrol partt.Thiis dee

8、signn is throough the STM332 MCCU off sennsor afteer annalyzzing the dataa colllectted tto siimulaate llightt conntroll, coontrool off thee speecifiic stteps throough softtwaree proogrammmingg.Thiis arrticlle allso oon prroducctionn proocesss hass madde thhe siimplee inttroduuctioon off phyysicaal m

9、oodel, andd thee phyysicaal diiagraam iss givven.FFinallly, the pressent studdy suummarrizedd andd conncludded tthat the finaal cooncluusionn shoows tthat the systtem iis feeasibble iin prractiical appllicattion.Keywoords：Autoomobiie heeadliightss; STTM32FF103CC8T6;The senssoi目 录摘要iAbstrractiii1 绪论1

10、11.1 课课题背景111.2 国国内外发展展概况21.3 课课题研究意意义与目的的31.4 课课题的研究究内容与章章节安排332 系统设设计方案552.1 设设计任务及及要求52.2 方方案论证与与分析52.3 方方案比较与与选择63 硬件部部分设计773.1 硬硬件部分总总体设计773.2 主主控模块设设计73.3 电电源部分设设计93.4 数数据采集部部分103.4.11 光照强强度采集1103.4.22 大气能能见度采集集113.4.33 会车检检测113.4.44 转向、刹刹车与倒车车检测1223.5 车车灯控制部部分123.5.11 前照灯灯、轮廓灯灯控制1333.5.22 雾灯控

11、控制133.5.33 转向灯灯、刹车灯灯、倒车灯灯控制1444 软件设设计部分1164.1 软软件开发环环境164.2 软软件程序设设计174.3 软软件下载与与调试1995 实物模模型部分2215.1 制制作实物模模型的大致致流程2115.2 实实物模型2226 结论223参考文献224致谢27附录A 硬件电路路图1288附录B 硬件电路路图2299附录C PCB印印制电路图图301 绪论论1.1 课题背景景汽车作为一一种便捷高高效的交通通工具，已已经历了1100多年年的风雨。当当汽车刚被被发明出来来的时候，其其时速只有有仅仅188km/ss，而且只只是三轮简简陋的行驶驶装置，而而现在时速速

12、600kkm/s超超级汽车已已经被制造造出来了。随随着科学技技术的不断断创新和社社会文明的的不断进步步与发展，汽汽车无论在在性能方面面还是在产产量上面都都到了空前前的发展，汽汽车也逐渐渐在普通家家庭普及，成成为现代人人们生活之之后不可缺缺乏的交通通工具，彻彻底改变了了人们的出出行方式。但是随着人人们物质水水平和经济济条件的逐逐步提升，汽汽车保有的的数量在近近几年来也也急剧增加加，尤其是是在城市里里，汽车已已经布满了了城市的大大街小巷。汽汽车作为快快捷的交通通工具，确确实给我们们的生活带带来了极大大便利，但但也给现代代社会带来来了许多新新的问题，例例如我们常常见的交通通堵塞、交交通事故等等。近几

13、年年交通事故故频发，根根据相关的的数据统计计，车祸在在各类意外外事故中居居第一位，意意外死亡的的事故中有有近50%为与车祸祸有关，而而且这些比比例还在逐逐年上升。我我们就以汽汽车交通事事故为例，全全世界范围围内有超过过30000万人在汽汽车交通事事故中死亡亡，这比不不少国家的的人口和还还多不少，其其中死亡率率最高人群群的是青少少年和老年年人。在我我国的各大大城市之中中每1万辆辆汽车的死死亡率是550-1000人，与与发达国家家相比，这这是美国的的17.88倍，是日日本的266.5倍。根根据交通部部门对近33年汽车交交通事故的的粗略统计计，我国每每年因汽车车交通事故故造成的死死亡人数大大约为6万

14、万人，占全全世界的116%，而而我国的汽汽车保有数数量仅占到到世界汽车车保有量的的3%，因因此问题也也逐渐受到到国家和人人们的关注注，减少汽汽车交通事事故的发生生已成为世世界各国人人们迫切的的需求。现代城市的的道路错综综复杂，人人口也在不不断增多，各各种路标层层出不穷，交交通事故发发生率更是是逐年上升升，不少交交通事故是是因为驾驶驶人员视野野受限或路路标不清而而操作不当当造成的。以以汽车照明明控制系统统为例，传传统的汽车车照明控制制系统是以以手动控制制为主的，由由于汽车车车灯种类繁繁多，在控控制车灯过过程中很容容易因操作作失误。汽汽车车灯正正确规范的的操作，直直接影响着着驾驶人员员的视线和和其

15、他车辆辆及行人的的注意，如如何不能正正确操作或或误操作，不不仅是一种种不文明的的行为，还还会造成严严重的交通通事故。然然而传统的的手动或半半自动操作作，很难做做到每次都都正确，现现在的城市市车辆较多多，为降低低事故发生生率，在汽汽车照明系系统方面，实实现智能控控制也是当当下的趋势势。如今的微电电子技术已已经得到了了空前的发发展，微处处理器的性性能也十分分的优秀，用用来控制汽汽车照明系系统是完全全能满足的的，并且很很多微处理理器在价格格上和开发发流程上也也日渐成熟熟，这不仅仅能提高照照明系统的的准确性，在在汽车制造造成本上也也有一定优优势。将汽汽车照明系系统与现代代电子技术术、微处理理器相结合合

16、，实现汽汽车车灯灯灯智能控制制，避免车车灯的误操操作，是未未来汽车照照明新的发发展趋势。1.2 国内外发发展概况汽车刚诞生生时是没有有车灯的，为为了方便汽汽车在夜间间行驶，人人们开始汽汽车前面挂挂上用手提提灯来照明明，但这种种办法不方方便，也不不安全。为为了满足这这方面的需需求，在119世纪880年代汽汽车制造商商将电用在在了汽车的的前灯和尾尾灯，就这这样汽车车车灯的雏形形就此诞生生。随着电电池供电技技术和汽车车灯具制造造技术的不不断发展，对对汽车车灯灯的控制也也逐渐完善善，能很好好的满足在在行车过程程中基本照照明和信号号提示等实实际情况。但但在21世世纪初，绝绝大多数汽汽车的照明明控制还是是

17、以手动为为主，为适适应现代市市场需求，各各大汽车制制造商纷纷纷开始将电电子控制技技术和汽车车照明相结结合，研发发汽车智能能照明控制制系统。汽汽车智能照照明系统在在汽车电子子方面的极极大突破，在在很大程度度上避免了了汽车在夜夜间行驶过过程中的安安全隐患，同同时也提升升了驾驶人人员在行驶驶过程中的的舒适性。欧美和日本本等汽车制制造大国在在20世纪纪60年代代就开始汽汽车智能照照明系统方方面研发，在在80年代代中期，他他们就完成成了智能照照明系统的的开发，将将它应用在在汽车上并并开始量产产实在200世纪末，由由于开发成成本较高，这这项技术主主要应用于于高档汽车车和专用汽汽车，中低低档汽车主主要还是使

18、使用传统的的手动照明明系统。经经过十几年年的发展，汽汽车智能照照明系统和和电子控制制技术日渐渐成熟，其其开发成本本大幅度降降低，中低低档汽车也也安装了智智能照明系系统。 最最近，美国国的福特公公司在汽车车照明方面面研发了一一款汽车智智能照明系系统，这极极大的提高高了汽车夜夜间行驶的的安全性。福福特公司在在该照明系系统中所用用到的光源源是目前交交流型LEED发光二二极管，用用LED发发光二极管管作车灯是是目前较新新型的车灯灯技术，不不经使用的的寿命比一一般传统的的车灯要长长，而且功功率较小，亮亮度也比较较高，便于于控制，受受到各大汽汽车制造商商的青睐。该该系统能检检测车辆的的行驶状况况和所处环环

19、境，并根根据实际情情况来控制制汽车上面面不同车灯灯的工作状状态，如汽汽车遇到雾雾天会自动动开启雾灯灯，汽车上上坡时会自自动抬高前前灯等。国内不少汽汽车制造商商在这两年年也开始对对汽车智能能照明控制制系统有了了大力度的的研发。例例如东风汽汽车集团就就将他们新新研发的智智能照明控控制系统安安装在他们们所生产的的日产新天天籁汽上。它它不仅将随随动转向大大灯技术有有自己的发发展方向，所所用的灯具具还是远近近氙气灯。新新天籁还新新装备了一一套智能转转向辅助照照明系统，该该系统和前前面提到的的随动转向向技术的原原理有所不不同。此外外新天籁汽汽车还具有有对车灯的的亮度进行行调节的功功能，能实实现不同亮亮度的

20、照明明。国内在汽车车智能照明明方面的研研究起步较较晚， 但但是近年来来国内的汽汽车数量急急剧增加，在在汽车性能能方面的需需求也更加加突出。虽虽然国外在在汽车智能能照明领域域的技术较较为先进，但但并不完全全适合我国国复杂的国国情，这主主要是因为为我国人口口众多，路路况复杂，地地域特征明明显，汽车车灯具规格格种类繁多多，没用统统一标准，消消费观念还还不太成熟熟，实现智智能照明控控制还是有有一定的难难度。目前前，国内也也在逐步制制定车灯方方面的统一一标准，加加上智能控控制技术的的发展，我我国已经有有部分汽车车安装上了了汽车智能能照明控制制系统，就就目前来看看，效果非非常好的，汽汽车智能照照明系统在在

21、我国的市市场前景也也是非常广广阔的。1.3 课题研究究意义与目目的 近近年来，中中国经济发发展迅猛，汽汽车数量也也是暴涨，在在城市复杂杂的路况下下，汽车的的行驶安全全问题也越越来越受到到到人们的的关注。而而汽车照明明控制系统统作为汽车车的主要安安全之一，其其优越的性性能和良好好的适用性性也逐步受受到消费者者的关注。一一个好的汽汽车照明控控制系统应应该能更人人性化、更更智能化的的去满足消消费者的具具体要求：在外界环环境光线不不充足的时时候，汽车车能自动开开启前照灯灯，并根据据外界光照照强度来调调节所需要要的照明灯灯光的亮度度灯；在会会车的时候候能自动将将远光灯转转换成近光光灯等。这这样不仅能能给

22、驾驶员员带来方便便，以防误误操作或操操作不当带带来的交通通安全问题题，而且避避免还能给给其他车辆辆和行人带带不必要的的麻烦。 在在本课题当当中，我们们主要是对对汽车智能能照明控制制系统进行行研究的。这这个汽车智智能照明照照明系统是是以STMM32单片片机为核心心控制器，通通过传感器器采集各类类参数，从从而控制汽汽车的前照照灯、雾灯灯、转向灯灯、倒车灯灯、刹车灯灯等各种车车灯，从而而实现车灯灯的智能控控制。因此此驾驶员不不必再担心心车灯的操操作，这样样便能更加加专注的驾驾驶汽车，从从而能提高高驾驶汽车车时的安全全。1.4 课题的研研究内容及及章节安排排本课题是通通过对目前前汽车电子子行业的了了解

23、和调查查所确立的的 ，基本本的设计思思路也适合合当前的市市场需求，结结合了微控控制器技术术和照明系系统，设计计出一套低低成本、实实用性强的的汽车智能能照明系统统。本文一一共分为四四个章节：第1章是绪绪论部分，对对本课题的的研究背景景、国内外外概况以及及研究目的的作了简单单的介绍。第2章是系系统方案设设计，包括括对设计任任务与要求求的具体说说明和系统统控制部分分设计方案案的比较与与论证。 第第3章是硬硬件设计部部分，主要要介绍通过过STM332控制车车灯的硬件件电路设计计部分，包包括STMM32控制制系统各类类传感器模模块等。 第第4章是软软件设计部部分，通过过C语言将将各类参数数和控制结结构以

24、程序序的方式编编写出来，来来达到实现现控制车灯灯，并结合合硬件进行行调试，达达到精准控控制的要求求，真正实实现车灯智智能控制。 第第5章是总总结，总结结一下在做做这个课题题时所遇到到的各种问问题和最终终的解决方方法，以及及存在的不不足之处，并并论证该方方案可实际际可性。 2 系统统设计方案案2.1 设计任务务及要求车智能照明明控制系统统，让汽车车能根据周周围环境的的变化和汽汽车在行驶驶过程中所所遇到的具具体情况来来实现智能能控制车灯灯的目的，控控制的对象象是汽车的的车灯。在在本次的设设计中，我我们选取了了汽车常用用的6种车车灯作为控控制对象：前照灯（远远、近光灯灯）、轮廓廓灯（示宽宽灯）、雾雾

25、灯、制动动灯（刹车车灯）、倒倒车灯和转转向灯。具体的控制制要求如下下：(1) 当当汽车在夜夜间或隧道道等光线不不足的情况况下行驶时时，汽车将将会自动开开启前照灯灯。前照灯灯的照明状状态有两种种：一种是是近光灯，另另一种是远远光灯。当当汽车在有有路灯的城城市道路上上夜间行驶驶或在照明明条件相对对较好的隧隧道中行驶驶时，自动动开启近光光灯；当汽汽车在乡村村公路等照照明条件不不好的道路路上夜间行行驶时，自自动开启远远光灯。(2) 当当汽车与来来往车辆会会车或有行行人通过时时，若汽车车开启了远远光灯，为为不影响其其他车辆和和和行人通通过，汽车车自动将远远光灯切换换成近光灯灯。(3) 当当汽车在外外界环

26、境光光线不足或或天色昏暗暗的情况下下行驶时，汽汽车自动开开启轮廓灯灯，用于提提示其他车车辆和行人人该汽车的的位置和轮轮廓。轮廓廓灯一般是是和前照灯灯一起使用用的。(4) 当当汽车在雾雾霾等能见见度较低的的天气状况况下行驶时时，汽车将将会自动开开启前后雾雾灯，天气气好转将会会自动关闭闭。(5) 当当汽车在刹刹车制动时时，车尾的的制动灯（刹刹车灯）就就会自动亮亮起，提示示后面的车车辆和行人人，能有效效避免追尾尾。(6) 当当汽车在倒倒车过程中中，汽车自自动开启车车尾部的倒倒车灯。主主要用来提提示车尾后后的其他车车辆或行人人，在光线线不好时，可可以帮驾驶驶员看清路路况。(7) 当当汽车左转转向或右转

27、转向时，汽汽车的左转转向灯或右右转向灯开开始闪烁。汽汽车正常行行驶后，转转向灯自动动熄灭。2.2 方案的论论证与分析析汽车智能照照明控制系系统是通过过控制器对对汽车车灯灯进行合理理控制的，控控制器的的的种类繁多多，不同控控制器的控控制方式和和适用环境境是有一定定区别的。目目前流行的的控制器类类型有PLLC（可编编程逻辑控控制器）、单单片机等。汽汽车智能照照明控制系系统可以用用PLC作作控制器，也也可以用单单片机作控控制，具体体方案如下下：方案一：PPLC作控控制器PLC是一一种可以编编程的存储储器，实质质上是一种种专门用作作工业控制制的计算机机，它的硬硬件结构和和一般的微微型计算机机相同。使使

28、用方便，编编程简单，适适应性和可可靠性比较较强，不容容易受到周周围环境的的干扰，不不容易出故故障，维修修也比较方方便。但PLC的的成本相对对较高，应应用比较专专业，容易易造成资源源浪费，一一般在工业业控制领域域或其他专专业领域。方案二：单单片机作控控制器 单单片机是将将CPU、II/O口、定定时器、各各种存储器器等功能都都集中到一一块硅片上上并构成一一个微型计计算机系统统的集成芯芯片。它的的功能比较较齐全，成成本相对较较低，使用用比较灵活活，I/OO口较多，开开发时有相相应的库函函数，代码码可移植性性高，能做做到一机多多用等 但但用单片机机制作的主主控板容易易受外部环环境干扰，故故障率高，开开

29、发周期长长，实际验验证比较困困难。2.3 方案的比比较与选择择 在在该设计中中，我们将将会做一个个汽车智能能照明控制制系统的实实物模型。PLC虽然然可靠性强强，编程简简单，适应应性强，但但是成本较较高，专一一性强，不不太灵活。而而单片机的的成本较低低，使用灵灵活，兼容容性好，资资料较齐全全，加上单单片机的性性能不断升升级，在使使用时只要要考虑周到到，也能很很好的满足足要求。综合考虑，最最终我们选选择了用单单片机作为为该系统的的控制器。在在实物中，我我们使用的的是一款SSTM322F1033系列芯片片，具体的的芯片型号号和相关介介绍后面将将会有介绍绍。3 硬件件设计部分分3.1 硬件部分分总体设

30、计计 在在本次设计计中，我们们将以STTM32FF103CC8T6单单片机作为为核心控制制器，设计计并制作出出一个汽车车智能照明明控制系统统的实物模模型，通过过编写程序序的汽车车车灯进行智智能控制。 我我们的硬件件大体上包包括以下几几个模块：STM332单片机机最小系统统作为处理理数据和控控制车灯的的核心部分分；电源部部分是给SSTM322单片机最最小系统和和所有外设设供电；红红外蔽障模模块用于检检测障碍物物，能模拟拟汽车会车车；光敏传传感器是检检测周围环环境光照强强度的；烟烟雾浓度传传感器检测测烟雾浓度度，用于模模拟雾天情情况；转向向、制动等等用按键模模拟；用不不同颜色的的发光二极极管模拟车

31、车灯。硬件件结构大致致情况如图图3-1所所示：图3-1 硬件结结构框图3.2 主控模块块设计在这次汽车车智能照明明系统设计计当中，我我们所用到到的主控芯芯片是STTM32FF103CC8T6单单片机。主主控模块是是由STMM32F1103C88T6单片片机的最小小系统构成成，该最小小系统的基基本电路主主要包括：STM332F1003C8TT6单片机机微处理器器、电源供供电部分、两两个时钟振振荡电路、低低电平复位位电路、电电源滤波电电路等部分分。本次设计中中所用到的的STM332单片机机是一款功功能强大、性性价比较高高的单片机机，与传统统的80551单片机机相比，其其优势也是是非常显著著的。ST

32、TM32单单片机所使使用的内核核是ARMM公司推出出的Corrtex-M3内核核。根据内内核构架不不同分为多多个系列产产品，主要要有STMM32F1101基本本系列、SSTM322F1033增强系列列、STMM32F1107互联联型系列等等。STMM32主要要优点有：采用高性性能的哈佛佛结构和分分支预测，运运行速度较较快；集成成度较高，一一块芯片能能当几块芯芯片使用；功耗较低低，能续航航较长时间间；在同类类产品中成成本较低；外设较丰丰富，无需需在电路中中额外添加加外设等；代码密度度高，处理理速度快；有专门的的固件库函函数便与开开发等。这这些明显的的优势能很很好的满足足汽车智能能照明控制制系统的

33、需需求。 在在实物模型型中我们用用到的具体体芯片型号号是STMM32F1103C88T6,该该款单片机机的供电电电压是3.3V直流流电压，CCPU主频频率是722MHz，RRAM随机机存取存储储器的内存存空间是220K，FFLASHH的内存空空间是644K，有332给通用用I/O口口和2个112位ADDC，3组组USARRT和2组组IIC等等资源。并并且能输出出多路PWWM波，每每个通用II/O可作作为一个外外部中断，完完全能满足足该系统的的需要。只只要将通用用I/O口口设置成所所需要的输输入输出模模式，就能能得到相应应的输入输输出使用起起来比较方方便。STM322F1033C8T66单片机及

34、及外围引脚脚接口电路路图如图33-2所示示。 图3-2 STM332F1003C8TT6单片机机及外围引引脚接口电电路STM322有5个时时钟源：HHSE、HHSI、LLSE、LLSI、PPLL、HHIS和LLSI为SSTM322的内部时时钟，精度度较低，因因此在本次次设计中我我们需要给给STM332最小系系统外接22个时钟振振荡电路：第一个时时钟振荡电电路外接332.7668KHzz无源晶振振作为LSSE时钟源源，一般用用于RTCC，为低速速时钟；第第二个时钟钟振荡电路路外接8MMHz无源源晶振作为为HSE时时钟源，精精度较高，在在程序设计计中我们一一般会用该该时钟振荡荡电路所产产生的时钟钟

35、振荡频率率作为时钟钟源。图33-3是晶晶振频率为为32.7768KHHz的时钟钟振荡电路路图，图33-4是晶晶振频率为为8MHzz的时钟振振荡电路图图。图3-3 322.7688KHz时时钟振荡电电路 图33-4 8MHHz时钟振振荡电路 STM322单片机的的复位信号号是低电平平：当复位位引脚输入入的是低电电平时，SSTM322单片机将将会复位；复位电路路有两种：一种是上上电复位；另一种为为按键复位位。按键复复位实际上上是在上电电复位电容容的加上一一个按键，这这样不经能能使单片机机在上电时时复位，而而且在单片片机不断电电时，按下下按键也能能使单片机机复位。为为了方便调调试，我们们在这里选选用

36、按键复复位电路。具具体的电路路原理图如如图3-55所示。图3-5 复位位电路 图3-6 USB供供电接口电电路3.3 电源部分分设计在硬件设计计中我们所所用到电源源有两种：3.3VV直流电压压和5V直直流电压。为为了使用方方便，在这这里我们采采用的供电电方式是UUSB供电电，将充电电宝或带有有USB接接口的电源源通过USSB线连接接到实物模模型上即可可给硬件电电路供电。UUSB接口口用的是MMini USB，与与市场上通通用的安卓卓手机的UUSB接口口一直，这这样可以通通过手机充充电器或充充电宝进行行供电，使使用时比较较方便灵活活。USBB供电接口口电路如图图3-6所所示。USB端口口的输入电

37、电压一般为为5V直流流电压，本本次设计还还需要一个个3.3VV稳定的直直流电压为STM332单片机机最小系统统和部分传传感器供电电，因此需需要设计一一个3.33V稳压电电路，将55V直流电电压稳定到到3.3VV。具体的的稳压电路路原理图如如图3-77所示。图3-7 3.3V稳压压电路稳压芯片使使用的AMMS11117-3.3V三端端稳压芯片片，误差较较小，只有有1.5%左右，能能将5V电电压较好的的稳在3.3V，性性价比较高高。C2、CC3和C11、C4分分别滤波电电容和旁路路电容，将将稳压过程程中产生的的电压部分分滤出，使使输出电压压更加安全全稳定，以以免烧坏元元器件。3.4 数据采集集部分

38、3.4.11 光照照强度采集集本设计会对对周围环境境的光照强强度进行采采集，并通通过对采集集到的数据据进行分析析，来判断断汽车所处处环境的照照明情况。我我们在实物物模型中所所用的传感感器是光敏敏电阻传感感器，光敏敏电阻传感感器的实物物图如图33-8所示示。图3-8 光敏传传感器实物物图 图33-9 光敏传感感器接口电电路 在光敏电阻阻传感器中中，VCCC和GNDD为电源正正负极，其其工作电压压范围3.3V55V，我们们在实物模模型给该传传感器的供供电电压为为3.3VV；AO为为模拟信号号输出，当当周围光照照强度越强强，AO的的输出电压压越小，输输出电压值值范围是003.33V；DOO为数字信信

39、号输出，当当光照强度度超过设定定的阈值，DDO输出低低电平，否否则输出高高电平，阈阈值可通过过电位器调调节。该传感器检检测到光照照强度后通通过的AOO模拟输出出电压判断断周围环境境的光照强强度：当AAO端输出出的电压为为01.7V，我我们认为周周围环境光光线较亮；当AO端端输出的电电压为1.72.3V，我们认为周周围环境光光线稍暗；我们当AAO端输出出的电压为为2.33.3VV，我们认认为周围环环境光线较暗暗。光敏传传感器接口口电路如图图3-9所所示。3.4.22 大气气能见度采采集当汽车在雾雾霾等能见见度不是很很好的天气气状况下行行驶时，需需要开启雾雾灯来辅助助驾驶员行行驶，因此此需要对大大

40、气的能见见度进行分分析。对大大气能见度度的采集需需要用到大大气能见度度传感器，由由于这种类类型的传感感器价格比比较昂贵，而而且大多数数为成熟的的产品，因因此不适合合用在本设设计实物模模型之中。我我们在做实实物模型时时用到的是是一款烟雾雾浓度传感感器，它能能检测到大大气的烟雾雾浓度，可可作能见度度传感器的的替代品，具具体的实物物图如图33-10所所示。图3-100 烟雾雾浓度传感感器实物图图图3-111烟雾浓浓度传感器器接口电路路 烟雾浓度传传感器的工工作电压为为直流5VV；AO为为模拟信号号输出，当当周围环境境烟雾浓度度越高，AAO的输出出电压越大大，其输出出范围为005V；DO为数数字信号输

41、输出，当烟烟雾浓度超超过设定的的阈值，DDO输出低低电平，否否则输出高高电平，阈阈值可通过过电位器调调节。本设计我们们只通过烟烟雾浓度传传感器的DDO引脚来来采集数据据，当烟雾雾达到一定定浓度时，该该引脚输出出低电平，否否则输出高高电平。将将DO引脚脚的输出信信号通过SSTM322单片机的的GPIOO口输送到到STM332单片机机中，便可可判断汽车车是否在雾雾霾天行驶驶。由于该该传感器工工作电压为为5V，我我们单片机机控制模块块所用的电电压为3.3V，为为保证与参参考电压一一直，我们们会在DOO输出引脚脚连接一个个比例降电电路，具体体接口电路路如图3-11所示示。3.4.33 会车车检测如果汽

42、车在在夜间行驶驶时，周围围环境光线线比较暗，汽汽车会开启启前照灯的的远光灯模模式。但汽汽车在实际际行驶的过过程中，总总会遇到会会车或有行行人经过的的情况，如如果汽车前前照灯此时时开启远光光灯模式，由由于光线比比较强烈，这这样必然会会影响其他他车辆或行行人的视线线，这样既既不安全，又不文明，因因此我们需需要利用相相关传感器器来检测汽汽车在行驶驶的过程中中所遇到会会车或有行行人经过等情况况。在本次设计计中我们会会通过在汽汽车的车头头安装红外外避障传感感器来检测测会车或有有行人经过过等情况，当当检测到前前方有障碍碍物时，OOUT引脚脚端输出低低电平，否否则OUTT引脚端会会输出高电电平。将该传传感器

43、的OOUT引脚脚连接到SSTM322单片机的的GPIOO口上，并并将此GPPIO口设设置成输入入形式，SSTM322单片机便便可将采集集到的数据据作为会车车与否的标标志了。该该传感器的的工作电压压为3.335V，我我们用所用用的参考电电压是3.3V，因因此在本设设计中该传传感器是33.3V供供电。具体体的实物图图如图3-12所示示，红外避避障传感器器接口电路路如图3-13所示示。图3-122 红红外蔽障传传感器实物物图 图3-113 红外蔽障障传感器接接口电路3.4.44 转向向、刹车与与倒车检测测转向、刹车车和倒车的的动作都可可通过相应应的传感器器检测到，但但在实物模模型设计中中由于成本本和

44、实际设设计的限制制，无法使使用这些传传感器。这这里我们利利用按键来来模拟方向向盘转向、车车刹刹车、挂挂倒车档的的动作。按按下按键表表示正在动动作，具体体的按键定定义会体现现在程序设设计部分。具具体的硬件件电路如图图3-144所示。图3-144 模拟转向向、刹车与与倒车的按按键电路3.5 车灯控制制部分本计中所用用到的车灯灯包括：前前照灯（远远、近光灯灯）、轮廓廓灯（示宽宽灯）、雾雾灯、制动动灯(刹车车灯)、倒倒车灯和转转向灯，这这些车灯在在实物模型型会用不同同颜色的发发光二极管管代替，并并通过NPN三三极管驱动动它们，串串电阻的作作用限电流流。3.5.11 前照照灯、轮廓廓灯控制 汽汽车的前照

45、照灯有两盏盏，安装在在汽车头部部左右两侧侧，主要用用于汽车行行驶时的照照明。前照照灯的工作作模式分为为两种：近近光灯模式式和远光灯灯模式。近近光灯和远远光灯的两两种工作状状态是通过过STM332单片机机引脚发出出PWM波波并设置合合适的占空空比来切换换。当检测测到周围环环境光线较较较亮时，关关闭前照灯灯；当检测测到周围环环境光线稍稍弱时，开开启近光灯灯；当检测测到周围环环境较暗时时，开启远远光灯，在在这种情况况下，若检检测到有会会车或行人人时，将远远光灯切换换成近光灯灯。前照灯灯的控制电电路如图33-15所所示。图3-155 前前照灯控制制电路 图3-116 轮廓灯控控制电路轮廓灯又被被称作示

46、宽宽灯，一般般安装在车车头和车尾尾的边沿，共共四盏灯，主主要用于光光线不足时时提示其他他车辆和行行人该车的的位置和轮轮廓。通过过I/O口口输入高低低电平控制制来控制其其开关，当当检测到周周围环境稍稍暗或较暗暗时，其控控制电路如如图3-116所示。3.5.22 雾灯灯控制雾灯是在雾雾霾天气使使用的灯，雾雾霾天气时时空气能见见度比较低低，驾驶员员和行人看看不清周围围环境的具具体状况，所所以需要在在车头和车车尾左右两两侧安装穿穿透力较强强雾灯，以以便其他车车辆和行人人看见，该该灯一共有有四盏。通通过I/OO输出的高高低电平来来控制雾灯灯的开关状状态：当检检测到周围围环境能见见度低于设设定的阈值值，就开启启雾灯；否否则就关闭闭雾灯。雾雾灯的控制制电路如图图3-17所所示。图3-177 雾灯控制制 图3-18 倒车灯灯控制电路路3.5.33 转向向灯、刹车车灯、倒车车灯控制倒