基于汽車自動(dòng)會(huì)燈器的設(shè)計(jì)

宋佐龍，李月娥

（1.中國海洋大學(xué)，山東 青島 266000；2.濰坊科技學(xué)院，山東 壽光 262700；3.壽光市北洛中心小學(xué)，山東 壽光 262700）

1 引言

在夜間行車時(shí)兩車相對(duì)行駛時(shí)，對(duì)面車強(qiáng)遠(yuǎn)燈光由于炫目使駕駛員在短時(shí)間內(nèi)看不清路況，這樣往往會(huì)導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，雖然有多種會(huì)燈控制器，但在使用中往往不能達(dá)到完全消除炫目的目的。本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)控制一偏振片使其始終處在對(duì)面車燈與駕駛員眼睛的直線上，利用偏振片對(duì)光線的 1/2的遮擋作用減小對(duì)面車燈光的強(qiáng)度，從而達(dá)到清除炫目的目的。

2 整體結(jié)構(gòu)

圖1為整體結(jié)構(gòu)圖，本汽車自動(dòng)會(huì)燈控制器包括單片機(jī)控制器、安裝在單片機(jī)控制器前面板上的超聲波傳感器、固定在汽車前窗邊緣的螺紋桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、偏振片驅(qū)動(dòng)電機(jī)、透明基帶、偏振片和光傳感器組成。

圖1 整體結(jié)構(gòu)圖

3 工作過程

本會(huì)燈控制器工作過程：當(dāng)夜間行車打開車燈時(shí)本會(huì)燈控制器同時(shí)打開工作，首先超聲波傳感器在電機(jī) M3帶動(dòng)下進(jìn)行上下轉(zhuǎn)動(dòng)兩次掃描人體，把人體頭部最高點(diǎn)距離記錄下來作為人眼睛位置的參考點(diǎn)，通過單片機(jī)計(jì)算后輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)偏振片電機(jī)控制偏振片的上下移動(dòng)，根據(jù)駕駛員的身高確定偏振片的高度位置，在行車過程中如果駕駛員頭部前后移動(dòng)時(shí)該系統(tǒng)也會(huì)對(duì)偏振片的高度作出跟蹤調(diào)整。行車時(shí)如果前面有相對(duì)過來的汽車車燈光線被光傳感器接收當(dāng)光線亮度達(dá)到控制的閥值時(shí)單片機(jī)根據(jù)車燈在光傳感器中成像的位置輸出控制信號(hào)，控制偏振片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過控制偏振片驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏振片左右移動(dòng)，使偏振片處于對(duì)面車燈、駕駛員眼睛的一條直線上。處在直線上的偏振片會(huì)遮擋對(duì)面車燈的一半光線，達(dá)到減弱炫目的目的。

3.1 光傳感器結(jié)構(gòu)

圖2 光傳感器結(jié)構(gòu)

圖2 是光傳感器結(jié)構(gòu)圖，它放在一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)封閉殼體內(nèi)，其結(jié)構(gòu)包括透鏡、光敏二極管陣列，光敏二極管陣列由二排直線排列的8只光敏二極管組成。8只二極管處在透鏡焦距處的一塊小平面板上，兩車相遇時(shí)對(duì)面車燈成的像會(huì)落在光敏二極管上。當(dāng)兩車會(huì)燈時(shí)隨著兩車距離會(huì)越來越近，對(duì)面車燈的成像點(diǎn)位置會(huì)發(fā)生變化，像點(diǎn)處的會(huì)光敏二極管接受到強(qiáng)光電流增加，將這一信號(hào)輸入給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)光敏二極管輸入的信號(hào)判斷對(duì)面車的位置，然后控制偏振片電機(jī)調(diào)節(jié)偏振片的位置，使對(duì)面車燈、偏振片和駕駛員的眼睛處在一條直線上，達(dá)到減弱直射到駕駛員眼睛的光線，減少強(qiáng)光對(duì)駕駛員的影響。

3.2 單片機(jī)電路結(jié)構(gòu)

本控制器采用了 89C51單片機(jī)，P1口接光敏元件，P0口驅(qū)動(dòng)電機(jī)和偏振片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和偏振片驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用了步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)38、39兩腳分別輸出兩路信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)用來控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)M1，38腳信號(hào)經(jīng)反相器74LS04后得到兩個(gè)極性相反的信號(hào)分別輸入驅(qū)動(dòng)芯片L239的2、7腳，經(jīng)L239后從3、6腳接M1的A相繞組。39腳信號(hào)經(jīng)反相器74LS04后得到兩個(gè)極性相反的信號(hào)分別輸入驅(qū)動(dòng)芯片L239的10、15腳，經(jīng)L239后從11、14腳接M1的B相繞組。單片機(jī)36、37兩腳分別輸出兩路信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)用來控制偏振片驅(qū)動(dòng)電機(jī)M2，36腳信號(hào)經(jīng)反相器 74LS04后得到兩個(gè)極性相反的信號(hào)分別輸入驅(qū)動(dòng)芯片L239的10、15腳，經(jīng)L239后從11、14腳接M2的A相繞組。39腳信號(hào)經(jīng)反相器74LS04后得到兩個(gè)極性相反的信號(hào)分別輸入驅(qū)動(dòng)芯片L239的3、6腳，經(jīng)L239后從10、5腳接M2的B相繞組。芯片L239需要兩路電源供電圖中VCC是5 V供電電源，L239的9腳采用了12 V電源。

4 結(jié)束語

這種汽車自動(dòng)會(huì)燈控制器用光傳感器的檢測對(duì)面行車燈位置，以單片機(jī)為控制核心實(shí)現(xiàn)偏振片的自動(dòng)跟蹤，消除了會(huì)燈時(shí)的炫目對(duì)駕駛員的影響。通過制作能夠達(dá)到預(yù)期的效果，有一定的應(yīng)用價(jià)值。

［1］馬爭.微計(jì)算機(jī)與單片機(jī)原理及應(yīng)用［M］.北京：高等教育出版社，2009.8.