基于單片機(jī)AT89S51的汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

康健，仇成群

（鹽城師范學(xué)院 物理科學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224051）

0 引 言

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車(chē)的數(shù)量也迅速增長(zhǎng)，隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，為了保證行車(chē)安全，對(duì)汽車(chē)相關(guān)方面的檢測(cè)也更加嚴(yán)格，文中設(shè)計(jì)的一種汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)主要是基于單片機(jī)對(duì)汽車(chē)前照燈光進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)傳感器來(lái)感應(yīng)光照強(qiáng)度并判斷燈光強(qiáng)度是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

1 發(fā)光強(qiáng)度檢測(cè)原理

光學(xué)上點(diǎn)光源發(fā)光強(qiáng)度與被照物體照度的大小表示為

式中，I 為光源發(fā)光強(qiáng)度，E 為被照面上的照度，L 為光源至被照面的距離。由式（1）可知，受光的距離一定時(shí)，光源的發(fā)光強(qiáng)度與被照面上的照度是成對(duì)應(yīng)比的。因此，要得到光源的發(fā)光強(qiáng)度，只要測(cè)得受光物體被照面上照度的大小即可［1-3］，發(fā)光強(qiáng)度檢測(cè)原理圖如圖1 所示。

圖1 發(fā)光強(qiáng)度檢測(cè)原理圖

2 汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)由3 個(gè)子系統(tǒng)組成，分別為燈光感應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為核心，通過(guò)光敏電阻感應(yīng)光照強(qiáng)度，當(dāng)光強(qiáng)大于或者小于規(guī)定范圍時(shí)，則發(fā)光二極管燈亮報(bào)警。汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)框圖如圖2 所示。

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)主要分為3 部分：控制部分、接收部分和報(bào)警部分。

2.1.1 控制部分

系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89S51 作為控制器主要部件，用PCF8591 將傳感器接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳入單片機(jī)。AT89S51 是一個(gè)低電壓、高性能CMOS 8 位單片機(jī)，由ATMEL 公司生產(chǎn)。PCF8591 是一個(gè)單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8-bit CMOS 數(shù)據(jù)獲取器件。PCF8591 具有4 個(gè)模擬輸入、1 個(gè)模擬輸出和1 個(gè)串行總線接口。

2.1.2 接收部分

接收部分主要采用紅外傳感器電路。

2.1.3 報(bào)警部分

文中采用蜂鳴器作為報(bào)警器，它主要應(yīng)用于提示、報(bào)警等場(chǎng)合，報(bào)警電路圖如圖3所示。

圖3 報(bào)警電路圖

2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

圖2 汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)軟件程序由C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理、燈光檢測(cè)等功能。在軟件中，程序開(kāi)始后，進(jìn)行復(fù)位，然后對(duì)光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。用光源照射傳感器，通過(guò)AD 采集模塊將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)液晶顯示器顯示出來(lái)。設(shè)定正常顯示范圍，若所測(cè)光強(qiáng)不在設(shè)定范圍之內(nèi)，則LED 燈亮報(bào)警，表示該燈光不合格。本設(shè)計(jì)總共4 組光敏電阻，可供4 輛車(chē)同時(shí)檢測(cè)，相對(duì)應(yīng)每組配一個(gè)LED 燈，若其中有一組不合格，則對(duì)應(yīng)的LED 燈亮報(bào)警。該設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的檢測(cè)工具更加方便、快捷，并且可應(yīng)用于各關(guān)鍵路段，可檢測(cè)是否有車(chē)違規(guī)開(kāi)強(qiáng)光影響車(chē)輛會(huì)車(chē)，降低交通事故的發(fā)生率［3-5］。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

文中對(duì)設(shè)計(jì)的燈光檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)際測(cè)量車(chē)輛光照強(qiáng)度如表1 所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該檢測(cè)系統(tǒng)能夠較準(zhǔn)確地測(cè)出各車(chē)輛燈光的實(shí)際光照強(qiáng)度，并且判斷出是否合格。

表1 實(shí)際測(cè)量車(chē)輛光照強(qiáng)度

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)AT89S51 的汽車(chē)燈光檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且穩(wěn)定性好，設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差小、成本低，有著較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

［1］ 孫余凱，吳鳴山，項(xiàng)綺明.傳感器應(yīng)用電路300 例［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2008.

［2］ 陳志恒，胡寧.汽車(chē)電控技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［3］ 戴佳.51 單片機(jī)C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2006.

［4］ 李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000.

［5］ 王小琴.汽車(chē)擺正器在前照燈檢測(cè)時(shí)的作用［J］.汽車(chē)維護(hù)與修理，2007，28（10）：64-65.