大客车远光灯自动控制系统设计

1、随着人们生活水平的提高，出门旅行已经成为了人们日常生活的组成部分，因此作为交通工具的大客车也成为了人们出门旅行所选择的的工具之一。然而值得注意的是，在享受大客车带来的方便之时各种交通事故也不断发生，尤其是在夜晚，对向行驶的大客车如果不合理的控制好远光灯的开启和关闭那么非常容易引其事故的发生，而这也引起了众多研究学者的关注与分析。在此情况下，通过设计一款大客车远光灯的自动调节系统，使其能够根据光照强度检测传感器和超声波距离检测传感器对迎面的众多车辆进行检测，自动对远光灯进行控制，对改善当前的手动操作具有一定的意义。有鉴于此，本文首先对论文的研究背景以及内容进行分析，然后根据实际的功能对大客车远光

2、灯的硬件电路进行详细的设计，主要有检测模块包括超声波距离检测和光敏强度检测模块，远光灯电路、单片机核心电路、以及显示电路和按键电路；接着根据实际需要实现的功能，利用C语言在KEIL软件中对软件算法进行设计；最后为了验证设计的硬件电路和软件算法的正确性，对大客车远光灯自动调节系统的实物进行了制作，在制作的远光灯实物上进行验证调试，实验表明设计的远光灯能够很好的根据超声波和光照强度实现对远光灯的自动控制。关键词：自动调控、远光灯、超声波、光敏检测Analysis of the Bus High - beam Automatic Control SystemAbstractCar as people

3、 living standard rise to become one of the essential tools that occupy the home, enjoying the car bring convenient at the time of all kinds of traffic accidents happened constantly too, especially at night, to drive the car if you don't reasonable control the open and close the distance light so

4、 very easy to lead the happening of the accident, so the paper design a car and light automatic control system, according to the light intensity detecting sensor and ultrasonic distance sensor to detect oncoming cars, automatic to control the distance light, to improve the current manual operation h

5、as a certain significance.Paper first analyze the thesis research background and content, and then according to the actual function of automobile and light of the design of the hardware circuit in detail, mainly including ultrasonic detection module distance detection and light intensity detection m

6、odule, and light circuit, microcontroller core circuit and display circuit and key circuit; Then according to the actual need to implement the function, using C language for software in the KEIL software algorithm design; Finally, in order to verify the correctness of the design of hardware circuit

7、and software algorithm, the distance light automatic control system of automobile physical production, making light of phsical on debugging, the experiment shows that the distance light of design can be very good according to the ultrasonic and light intensity to realize the automatic control of the

8、 distance light.Key words: Automatic control light ultrasonic photosensitive test目 录Analysis of the Bus High - beam Automatic Control System IIAbstract II前 言 1一. 绪 论 21.1 论文研究的背景与意义 21.2 论文研究的主要内容 21.3 国内外研究综述 31.3.1国内研究综述 31.3.2国外研究综述 3二系统总体方案设计 52.1 远光灯总体框图设计 52.2 单片机主控核心控制模块选择 52.3 距离检测模块 72.4 光敏

9、检测模块 8三硬件电路设计 103.1 主控电路设计 103.2 超声波距离电路 113.3 LCD显示电路 113.4 光敏检测电路设计 133.5 LED远光灯电路 153.6 按键电路 15四系统软件设计 174.1 主程序设计 174.2 子主程序设计 194.2.1显示子函数 194.2.2 光敏强度检测子函数 204.2.3 超声波距离检测子函数 20五实物与结果 215.1 实物制作 215.2 调试与结果 22六总结 23参 考 文 献 25致 谢 26前 言随着人们生活水平的提高，出门旅行已经成为了人们日常生活的组成部分，因此作为交通工具的大客车也成为了人们出门旅行所选择的的

10、工具之一。然而值得注意的是，在享受大客车带来的方便之时各种交通事故也不断发生，尤其是在夜晚，对向行驶的大客车如果不合理的控制好远光灯的开启和关闭那么非常容易引其事故的发生，而这也引起了众多研究学者的关注与分析。具体而言，相关资料显示，发生交通事故的时间段在夜晚的几率比较高，而且在夜晚有50%的交通事故又发生在照明差的地方，而且虽然夜间车辆行驶的密度小，但是夜间交通事故率占总交易通事故率的33.1%'。死亡人数为总交通事故死亡人数的一半左右，对于致死率，白天发生交通事故的致死率为12.4%。晚上为33.7% '。为了改变这种情况，一个是可以增加汽车大灯的功率，但是功率的增加必然使

11、汽车更加耗电，另一个就是对汽车大灯的改进，在转弯的时候让大灯保持和所转方向一致稍有偏转，将汽车的大灯制作成为自动控制装置，和雨刮一样，当光线不足即很弱的时候，不需要驾驶员分心去控制前大灯的模式，不用管它到底是远光模式还是近光模式，这样就使得驾驶的安全性大有提高。在此情况下，笔者试图结合前辈学者的研究成果，设计一款大客车远光灯的自动调节系统，使其能够根据光照强度检测传感器和超声波距离检测传感器对迎面的众多车辆进行检测，自动对远光灯进行控制，对改善当前的手动操作具有一定的意义。一. 绪 论1.1 论文研究的背景与意义当晚上行车远光灯打开时，当前方有相对行驶车辆，驾驶员一般会将远光变为近光，避免对面

12、车辆的司机因为受到强光照射而不能正确判断前面路段情况，造成危险的情况。但在传统手动方式下，驾驶员手动调光所需时间较长，并且驾驶员因频繁手动调光容易造成疲劳与注意力分散，很容易因此而引发交通事故。为了生命的安全以及驾驶员的舒适驾驶，设计了一种大客车远近灯自动控制系统1。除此之外， 现如今，汽车电子的发展脚步越来越快，汽车的智能化程度也在逐渐提高，虽然给人们带来了许多便利，但同时也使得驾驶员不能专心的驾驶车辆，而要分心操作一些设备，这就带来了许多的安全隐患。所以开发一套汽车智能雨刷系统迫在眉睫。相关资料显示，发生交通事故的时间段在夜晚的几率比较高，而且在夜晚有50%的交通事故又发生在照明差的地方，

13、而且虽然夜间车辆行驶的密度小，但是夜间交通事故率占总交易通事故率的33.1%'。死亡人数为总交通事故死亡人数的一半左右，对于致死率，白天发生交通事故的致死率为12.4%。晚上为33.7% '。为了改变这种情况，一个是可以增加汽车大灯的功率，但是功率的增加必然使汽车更加耗电，另一个就是对汽车大灯的改进，在转弯的时候让大灯保持和所转方向一致稍有偏转，将汽车的大灯制作成为自动控制装置，和雨刮一样，当光线不足即很弱的时候，不需要驾驶员分心去控制前大灯的模式，不用管它到底是远光模式还是近光模式，这样就使得驾驶的安全性大有提高。基于此论文设计了一款远光灯自动控制系统，系，利用超声波和光敏电

14、阻实时对迎面的车辆进行检测，然后反馈给单片机，单片机对数据信息与设定值进行判断，实现对近光灯和远光灯的自动控制，同时利用显示模块实时显示当前的距离值和光强值，还可以通过按键对距离换和光强设定值进行设定，不仅对于改善当前的手动控制近远光等灯系统具有一定的改善作用，而且对于我们自身的学习也起到了一个总结。1.2 论文研究的主要内容论文结合超声波的距离检测功能和利用光敏强度检测光强，对迎面行驶的大客车进行实时检测，实现对远光灯的自动控制，论文以STC89C52单片机为核心实现对输入输出的协调，实现大客车远光灯的自动控制。1、根据实际设计的功能，对各个模块进行选择确定，确定以HC-SR204超声、光敏

15、电阻以及STC89C51模块的自动控制系统，对总体方案进行设计；2、远光灯自动控制系统硬件电路设计，主要包括单片机电路、超声波检测电路、光敏电阻检测电路、按键电路、显示电路以及LED远光灯电路进行了一个详细的设计；3、远光灯自动控制系统软件算法设计，对检测算法、显示算法进行设计。4、根据设计的硬件电路和软件算法，对实物进行制作验证设计的正确性。1.3 国内外研究综述1.3.1国内研究综述针对车辆远光灯的自动控制系统这一课题，我国已经有着众多学者进行了深入的研究分析，并形成了一批令人可喜的研究成果。举例而言，如刘振洲便在汽车远光传感与控制系统研究研究中便是通过对远光灯引发交通事故的成因的分析,结

16、合汽车远光灯的光学特性、使用规则,设计了一种夜间行车远光灯自动控制系统。通过探测前方车辆远光灯的开启与否,来自动切换对方来车和本车远近光灯,确保汽车夜间行车远光灯的按章使用,提高行车安全。而赵学等人则在一种新型车辆前照灯自动控制器针对车辆前照灯灯光存在的眩目现象,研制了一种由简单的逻辑门和触发器组成的无触点自动控制器,详细介绍了该自动控制器的结构组成.该装置不仅可以有效起到防眩目作用,而且可以在黑夜转到白天时自动关闭前照灯,避免电浪费现象. 刘洋明等则在汽车前照灯照明自动控制装置的设计与实现中进行研究，并设计实现了一种汽车前照灯照明自动控制装置,当夜晚行车远光灯打开时,系统能通过光检

17、测输入模块察看前方是否有相对行驶车辆,若有则自动启动光控制输出模块,关闭远光并打开近光。这种装置能很好地解决传统方式下手动变光延迟时间长和驾驶员因频繁手动变光而分散注意力等问题,从而大大减少事故的发生。 1.3.2国外研究综述相比于国内研究而言，国外对车辆远光灯的自动控制研究则更加深入，所取得的研究成果也更为丰富。具体而言，首先是红外夜视系统方面，红外夜视是利用目标与周围环境之间由于温度或发射率的差异所产生的热对比度进行成像。由于热对比度的差异而把红外辐射能量密度分布图显示出来，成为热像，再通过热像将红外图像变为可见光图像。目前应用的红外夜视主要分为两种，远红外夜视系统能够看清前方3

18、00m。显示辐射热能物体，物体越热，光线就越强，主要是人和动物。近红外夜视系统能够看清前方150m，但画面更为明亮，显示信息更为丰富。红外夜视系统只能作为远光辅助，不能完全解决远光危害问题，且其价格昂贵，国外最低售价也在人民币两万元左右。目前只有在奔驰S级，宝马740以上的豪华汽车中才装配。其次是单色光防眩方面，单色光防眩是利用单色光的远光灯来照明。研究发现，饱和照明时，人眼对黄光有比白光更佳的敏感度；人眼睛被黄光眩目后暗视野的恢复相对较快。可以在紧急情况出现时争取宝贵时间。这种方法利用的仅是黄光这一段较窄波长范围的光，通常照射效率低，视野较暗。效果不理想。接着是液晶变光装置方面，液晶变光的基

19、本原理是在车灯前加液晶版，利用光敏传感器探测外界光照强度，自动平稳地随外部照明情况改变液晶的透射率，从而控制远光灯的眩目问题。问题在于系统的造价高，液晶面板的耐温特性差，此技术尚不成熟。最后，美国GENTEX公司开发成功了智能变光汽车前照灯。该前照灯利用传感装置感测前方光源。当迎面来车时会自动降低前照灯的光照度，当会车毕又恢复强光。此种光照度变化十分柔和，是渐进的。但如前方车流突增，如转弯行驶时光照度亦会立刻减弱。福特林肯车系(LineolnMereeury)已决定从2004年起装用此种变光照度前照灯。该灯现在存在的问题是成本价稍高些，现Gentex已在做着将其成本降到150200美元的工作，

20、以期向低价车种进行普及。1.3.4研究方法笔者的研究对象是大客车远光灯自动控制系统，并把主要的精力放在研究我国远光灯自动控制系统的研究对大客车的重要性。第一，对比现有的灯光控制系统和远光灯自动控制系统之间存在的优势与劣势。第二，详细研究远光灯自动控制系统对于大客车运营模式的影响。第三，从大客车的立场出发，利用国际国内有关的先进经验以设计符合大客车的远光灯自动控制系统。从文章的结构是看，笔者将从五个方面来阐述观点，分别是研究背景、成长态势、影响机制、案例分析、应对措施。第一方面是论文的导论，明确了论文中大客车远光等自动控制系统的定义、研究背景和重要性、国际国内研究成果、准备采用的研究方法以及论文

21、的创新和不足之处。第二方面是大客车远光等自动控制系统，一开始归纳总结梳理了国内关于汽车的灯光控制系统的成长轨迹、成长态势和未来趋向，最后比较现有的大客车灯光系统和远光灯自动控制系统彼此的相对优势所在。第三和第四方面是论文的着重阐明观点之处，第五方面在归纳概括前文观点和经验的基础上，为国内大客车远光灯自动控制系统的设计提出了具体设计。二系统总体方案设计2.1 远光灯总体框图设计系统设计的远光灯自动控制系统，利用超声波和光敏电阻实时对迎面的车辆进行检测，然后反馈给单片机，单片机对数据信息与设定值进行判断，实现对近光灯和远光灯的自动控制，同时利用显示模块实时显示当前的距离值和光强值，还可以通过按键对

22、距离换和光强设定值进行设定。图2-1 系统框图如图2-1所示的通过7个模块来实现远光灯的自动控制，单片机通过协调输入输出实现对远光灯的自动控制；系统总共有三个输入模块，分别是距离检测、光强和按键模块，单片机接受三个输入模块的信息，对显示模块和远光灯进行实时控制。2.2 单片机主控核心控制模块选择目前随着微电子的迅猛发展，各类各式的嵌入式开发系统被研制推出，目前在高端市场上应用比较多的有DSP以及FPGA等，这些嵌入式开发系统功能强大，当然控制难度和价格非常的高，在一些比较普通的应用场合，还是选择以51等系列的嵌入式单片机，在51系统中也有非常多的系列，一般有以下几种选择方案2-3。方案一：采用

23、C8051F340单片机，C8051F340器件是完全集成的混合信号片上系统型MCU，是增强型51单片机。该嵌入式芯片在功能上非常的强大，与传统的51系列比如C52单片机比较，除了具有该芯片具有的外设功能外，其内部集成有SPI端口，该端口是经过功能增强后的模块，内部的RAM容量也大幅增加，容量为4351，同时仅I/O模块数目增加到40个，还增加有FLASH，容量也大增，增加到64KB，最重要的是该系列的芯片具有传统51不具备的模拟模块，其内部集成多路的模拟采集口，高速、流水线结构的8051兼容的微控制器内核（可达48MIPS），并含有电源稳压器，多达64KB的片内FLASH存储器， 多达435

24、2字节片内RAM（256+4KB）。真正10位200 ksps的单端/差分ADC，带模拟多路器。同时还具备一些高级功能，比如VDD监视程序运行功能等，对本系统而言是一个高性价比的嵌入式方案4。方案二：兼容性能高的STC89C52单片机，该嵌入式芯片，在功能上兼容性好，改嵌入式芯片也具有相当强大的功能，定时、中断等性能也比较强大，而且芯片的处理器是8位，也具有FLASH，容量稍小，最重要该芯片价格非常的低，几乎与所有的同系列的芯片引脚都兼容5-6。通过比较选择，两种方案都能实现核心系统的控制，采用方案一显得比较浪费，所以综合性价比选择STC89C52单片机，STC89C52单片机引脚如图2-2所

25、示。图2-2 引脚结构图该单片机的主要性能有下面几点：正如前面介绍，芯片的兼容能力非常的强大，与51MCS系列的单片机引脚都是可以实现兼容的，能够实现FLASH在线对程序进行擦除操作，同时可以高达1000次的周期；虽然是8位处理器，但是通过组合可以实现16位的定时计数功能，大大的增加了芯片的数据处理能力，中断源和可编程IO的数量分别达到了8个和32个；还具有保密功能，看门狗和各种省电各种模式7。2.3 距离检测模块1、激光测距采用激光测距进行距离测量主要有两种方法：相位法和脉冲法。采用相位法进行距离测量，首先通过无线电波段频率对激光束进行合理调试，再测定该系统激光束在传输过程中的一次相位延迟，

26、最后依据调制光波长，计算测距；采用脉冲法进行距离测量，通过测距仪记录激光往返的时间。往返时间和光速乘积的50%即被认为是被测量物体和测距仪间实际距离8。2 超声波测距超声波测距基本原理：已知超声波在空中的传播速度，测量声波遇到障碍物往返的时间，依据超声波发射和接收间的时间差来计算障碍物与测距仪的实际距离，该方法与雷达测距原理基本相同。当超声波向预定方向发射超声波时，并开始计时，遇到障碍物返回时刻计时结束。根据上面的两个方案的分析，我们能够看出，方案一，电路复杂、软件和硬件设计繁琐、不易操作、数据误差大，而采用第二种方案，电路设计简单、易操作、测距误差小、软件和硬件设计简单，故多数科研工作者和工

27、程师一般采用第二种设计方案9。 在这里我们选择的是HCSR04超声波测距传感器是，在整个超声探测电路系统中，其发射端是发出一些列的脉冲波，宽度为时间间隔，主要与被测物的距离有关，被测物距离小，脉冲宽度小，输出脉冲的个数少，反之相反。利用超声测距主要有2种方法：第一种方法是利用电压与距离的关系，根据输出平均电压（幅值固定）来确定超声波测定的距离，原理图如图2-3所示。 图2-3 超声波测距传感器选择的超声波模块实物如2-5。其中VCC 供5V 电源，GND 为地线，TRIG 触发控制信号输入，ECHO 回响信号输出等四支线。其时序图如图2-4所示；图2-4 时序图图2-5 实物图2.4 光敏检测

28、模块论文选择一款集成式光敏强度检测电路，利用光敏电阻该MG系列专用检测传感器实质是一种以半导体材料为核心研发的，主要是以N型半导体为核心的光敏材料，该种气敏材料的特性是通过吸收光照强度使得内部的电子浓度发生变化，进而引起本身电阻的变化10。图2-6 光敏特性通过设计利用其电阻的变化，实现对光照强度的检测，其封装模块有3个输出引脚，在正常供电，如果光照强度超过一定值，那么引脚输出高电平，反之输出电平。三硬件电路设计3.1 主控电路设计主控电路是系统非常关键的一环，对其合理的设计是系统工作的基础，设计的主控电路如图3-1所示。、图3-1 主控电路1、晶振部分如图3-1所示的时钟电路，主要石英晶体和

29、两个电容构成，石英晶体的两端分别与单片机的两个晶振引脚XTAL1和XTAL2连接，同时也与两个电容的一端连接，XTAL1引脚在采用外部晶振电路的时候，与单片机内部的时钟分频器的正向连接，起到一个对相位调节的作用，这里选择一12MHz的陶瓷振荡器来设计一个XT振荡电路，设计的电路如图3-1，单片机的晶振周期,改周期经过其他模块的分频为各个模块提供时基11。一般情况下，对于确定了的晶振，使用其推荐电容即可，一般的C值与对于晶振的性能成正比，但是同时也会加大起起振时间，所以我们在合适的范围内选择的20pf。2、复位电路如图3.1所示的复位电路，电阻R6、电容C1以及复位按键构成了单片机最小系统中的复

30、位电路，当系统上电时，此时按键未按下，电容C1通过电阻R6进行充电，串联一个电阻R6避免电流过大，对单片机产生冲击，在电容充电时，加在复位引脚的电压是慢慢上升，不会突变这样可以对单片机实现保护，如果单片机的在上电时高电平能够保证在10ms就能够实现上电复位，通过选择的电容和电阻可以计算到的高电平持续时间为：(RC)=100ms，是所需复位持续时间的10倍，所以能够满足上电复位的要求，同时在复位成功后，电容C1通过电阻R6进行放电，使得单片机的引脚将为低电平，单片机正常工作12。3.2 超声波距离电路超声波的模块前面已经进行了介绍，对其的控制就和舵机模块类似，只需画一个4口的接插件，然后对应连续

31、，其具体图如图3-2所示；图3-2 超声波模块给超声波模块5V供电后，单片机的P2.6口和P2.7口分别控制Echo和Trig引脚，进行测距，这里利用单片机外部中断检测Echo的电平变化，然后进行时间进行测量，然后计算出障碍物的距离。3.3 LCD显示电路根据实际的显示功能需求，论文选择了一款液晶显示模块作为显示屏，在众多的显示模块中，选择了一款性价比相对较高的液晶显示模块LCD1602，该液晶显示模块的字符显示功能非常的强大，几乎能显示囊括目前的全部字符，所以该显示模块也别名为字符型显示器，LCD1602目前有两种不一样的结构，一种是5X7显示模型，另外一种就是5X11显示模式机构，但是这两

32、种结构都属于电位字符，两种结构都有上下两行显示，能够实现字符之间的行距以及点距的实现，使得显示功能清晰，图3-3是典型的LCD1602与单片机之间的设计电路图13。图3-3 LCD显示电路采用的背光灯的LCD，主要有16个引脚，1-3引脚是电源部分，通过对三个引脚的正常接电操作，使LCD正常上电，这是LCD显示正常工作的第一步，4-6引脚是三个命令操作引脚，分别对应的R读和S命令操作，R/W分别对应的是读以及时写命令，通过对这些引脚的不同控制，实现对LCD的不同操作，E引脚对应的是使能操作信号，其不是一半的高有效或者低有效，其使在电平跳变的过程中实现功能的，所以这点需要在编程时注意，剩下的8个

33、引脚，就是我们通常说的数字IO引脚，这里和CPU单片机不同的是，其不是数据IO口，而是数据通信引脚线，当对4-6引脚进行合适的命令控制后，LCD的IO口就会通过这些引脚进行数据的交换与单片机，LCD的操作时序如图3.4所示。图3.4 写操作时序如图写操作时序，单片机按照图示时序图，对三个命令引脚进行控制，实现对数据的写操作。LCD的显示原理实则不难，对其的应用目前来说已经是非常的广泛的了，对其的学习主要是对其的存储器显示原理进行学习，其内部主要集成了三个存储器，分别是三个不同的RAM，第一个是DDRAM，改存储器也被称作数据显示RAM，其主要功能是用来对准备显示的字符进行存储，该寄存器的容量大

34、小有80个字节形式，每一个字节与地址都有着一定的对应关系，比如第一行的显示位置1，对应的地址是00H，一次类推直到27H；第二行从40H开始。这个地址相当于一个位置控制显示地址，如果你想在屏幕的任何地方显示不同的字符，那么只需对DDRAM这个寄存器进行对应地址写对应的数据就可以实现对位置的设定。3-3设计的LCD显示电路，单片机的P0口实现对LCD的数据口进行控制，单片机的P1.0到P1.2实现对LCD的三个写操作、读操作时序进行控制。3.4 光敏检测电路设计硬件在整个远光灯系统中起着很重要的作用一个完整的硬件框图基本包括核心芯片控制电路、电源管本题目所设计的远光灯系统，利用光敏电阻对光强实时

35、检测，前面选择的是一款光敏检测传感器，其输出信号为模拟的电压信号，所以需要进行模数转换，使得单片机能够采集到对应的信号，其与AD00832以及单片机的连接如图3-5所示。选择的51单片机内部因为没有模拟采样功能，但是为了采集的烟雾信号等属于模块拟的电信号，为了压力输出的信号能够让单片机识别，所以需要借助一个辅助的外部模拟芯片，将检测到的信号转换成为单片机能够识别的数字信号，通常情况AD转换芯片有各类各样，在51系列单片机控制系统中，AD0832与单片机配合使用最为广泛的一类芯片，论文选择了AD0832与压力检测传感器的连接以及单片机的连接如图3-3所示：AD0832芯片需要采用5V的电压进行供

36、电，该电压而且也是其AD转换模块的比较参考电压值，其内部还集成有锁存模块单元，其引脚结构如图3-6所示。图3-6 ADC0832引脚图之所以其与单片机配合的多，就是因为其输出数据口有8个，与单片机的四块PO到P3是分别对应的，所以采用该芯片能够很好很方便的实现对转换数据的读取，其分别有8个输入和输出口，输入引脚的确定分别是由三个地址线进行选择，A/B/C单片机通过对三个不同引脚的控制实现对不同输入的读取，ST引脚作为启动转换信号，单片机对其控制，在输出信号为朝下跳变时，转换开始，EOC作为转换结束与否标志，对转换进行实时指示，单片机在启动转换直到结束后，改引脚输出为高电平，改引脚与单片机的控制

37、引脚连接，单片机实时检测改引脚的信号，判断转换是否结束，所以单片机与AD进行引脚连接后，通过对AD的控制引脚合理的控制实现对模拟电信号进行采集，采集转换公式如下：图3-6 光敏检测电路3.5 LED远光灯电路如图设计的LED远光灯电路，利用LED灯进行模拟远光灯，如图3-7所示的远光灯电路。图3-7 远光灯电路如图3-5所，的远光灯电路，都是采用两个LED进行控制，但是为了显示不同的灯光效果，采用P1.5对近光进行控制，采用P1.3和1.4分别对一个LED灯控制，熟悉不同的效果，单片机的引脚根据检测到的距离值和光强值实现对远光灯的实时控制，单片机对应的引脚输出低电平时灯亮。3.6 按键电路根据

38、设计的功能，可以在不同的情况对远光灯自动切换的距离值和光强值进行实时修改，论文设置了三个按键，电路如图3-8所示。图3-8 按键设置电路如图3-8所示的按键设置电路，三个按的功能分别是设置按键，增加按键和减少按键，分别与单片机的3.5、3.6以及3.7连接，当有按键按下后，单片机的引脚被拉低，引脚为低电平，当检测到的引脚为低电平时就会实现对应的操作，单片机不断扫描判断实现对按键的检测。四系统软件设计4.1 主程序设计软件程序主要是用来实现系统功能，软件主要是根据系统需要实现的功能，通过单片机系统具有编程的功能，实现以硬件为载体实现对单片机的的输入输出控制操作，对单片机的内部寄存器存储器进行控制

39、，通过单片机的输入输出口对外部实现控制。对软件的设计通常有两种模式，一种是采用非常经典而且传统的C语言，另外一种就是采用控制精度比较高的汇编语言实现，C语言逻辑简单实现容易，但是设计的精度与回报比较，没有汇编高，但是一般也能满足实际的需求，所以在论文中采用的是单片机的专用KEIL编程软件，结合C语言实现对软件的编写，KEIL软件是一款专为嵌入式编程开发的软件，其由美国的KEIL公司研发生产，他具有很多不同的系列，以C51为代表的软件系列，专为51系列单片机提供C程序编程，其现在已经发展到第5版，升级后的软件版本功能非常的强度，其编程界面简单实用，其最突出的有点事集成度非常高，利用其强大的仿真功

40、能，不仅可以使我们顺利的编程，而且对于BUG的查找也相对容易，所以几乎所有的嵌入式工程师都会首选其作为嵌入式开发软件，同时其在各种电脑操作系统同都兼容。同时其还能够与其他嵌入式软件进行连接，比如就可以与Proteus软件进行联合开发，通过KEIL软件的编译模式，输出一个hex文件，将hex文件下载到对应的仿真软件中，就可以实现对硬件和软件的联合，使得仿真效果非常明显，大大的缩短了我们的研发周期。我们都知道，硬件作为软件的载体，帮助软件完成控制硬件的输入输出，我们的设计是C语言在KEIL环境将主程序和子程序展开新的设置，主程序作为整个程序主体程序，功能就是对各个模块的初始化，以及能够帮助各个子程

41、序，无线循环，其流程图正如下图4.1。图4-1 主程序流程图如图所示设计的主程序，在对各个模块进行初始化的同时，调用各个子函数实现对温度和PM值的读取以及对报警数据的发送。如图所示的主程序部分代码。send_wave(); /超声波测距离write_sfm_csb(1,7,distance);guangxian = ad0832read(1,0); /采集光线guangxian = guangxian * 99 / 255; write_sfm2(2,7,guangxian); /值越大光线就越强 if(guangxian < ruo_gx) /光线变暗if(distance < set_d)led_yuan1 = led_yuan2 = 1; /关远光led_jin = 0; /开近光 else led_yuan1 = led_yuan2 = 0; /开远光led_jin = 1; /关近光4.2 子主程序设计4.2.1显示子函数显示子函数主要实时显示当前的迎面大客车的距离值和光强值，然后按键设置时的设定值，流程图如图4.2。图4-2 按键子程序4.2.2 光敏强度检测子函数AD子函数，以流程图形