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汽车辅助照明随动系统设计 摘要：分析了普通汽车前大灯照明存在的缺陷，应用单片机芯片，设计出汽车辅助照 明随动系统。该系统可以随着汽车的转向提前把辅助光源照在汽车的左前方或右前方，使行 车速度和行车安全问题得到改善。 关键词：汽车辅助照明；随动系统；2051单片机；霍尔开关；步进电机 0引言 驾驶A、B级汽车的驾驶员会遇到这样的问题，当夜晚行驶在盘山公路或乡村的小街巷 时，总觉得前大灯照着的方向与你行驶的道路不一致。行车速度和行车安全存在很大问题。 汽车辅助照明随动系统是以单片机AT892051芯片为控制核心，控制步进电机带动辅助照 明光源，随方向盘的转动而转动。对汽车的前大灯照明起到辅助作用。辅助照明光源采用高 亮度LED灯，这种光源节能、抗震性能好、重量轻，符合辅助的特点，可以随时安装或 取下。安装时只需用光源底部的永久磁铁吸附在驾驶室顶部或汽车的任何部位。用霍尔开关 检测汽车的转向、转角的大小以及转弯的速率，将检测信号和倒车信号一起送至单片机的输 入接口，经单片机分析、计算、判断后，由单片机的输出接口输出控制信号，控制步进电机 及辅助光源的转动，从而实现随动控制。 1系统硬件基本组成及各部分作用 系统的硬件框图如图1,硬件系统由单片机AT89C2051芯片、4806-A步进电机、步 进电机驱动电路、HAM8X20PNP霍尔开关、7805三端稳压器、晶体谐振器等组成。 还祇匚有转信殍 还祇匚有转信殍亡 网1墓跣的逐件假品 1. 1单片机芯片 综合分析了汽车辅助照明随动系统的控制要求，选用AT89C2051芯片电路简单、经济 实惠，完全可以满足要求。AT89C2051是一种带2K字节闪速可编程可擦除只读存储器 (PEROM)的低电压、高性能CMOS 8位徽控制器。该器件采用ATMEL高密度、非易失存 储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51TM指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU和闪速存储器组合在一个芯片中，ATMEL的AT89C2051是一种高效微控制器。 另外它为20个引脚、15条可编程I/O线、128x8内部RAM、工作电压2. 7V?6V。 将AT89C2051芯片的(P3. 0、P3. 1、P3. 2、P3. 3)设为输入口，用它对系统的 左转信号、定位信号、右转信号及倒车信号进行采集，送至CPU进行分析、比较、判断， 并将判断结果送至输出口。将P1. 2、P1. 3、P1. 4、P1. 5设为输出口，P1. 2?P1. 5 经驱动器，对步进电机进行控制，进而实现随动控制。 1. 2霍尔开关 霍尔开关是该系统采样的主要元件，汽车的转向信号就由它来采集。用霍尔开关作为检 测元件的好处是对汽车原电路不作任何改动。霍尔开关选用HAM8X20PNP常开型，它具 有体积小、易安装、电压范围宽等特点，适合于汽车12V电源使用。HAM8X20PNP型霍 尔开关的输出电平很容易与单片机直接连接。 1. 3步进电机驱动电路 驱动电路采用分立元件电路，由三极管及周边电路组成，单片机经P1. 2、P1. 3、P1. 4、 P1. 5输出，再经三极管功放电路驱动步进电机，P1. 2、P1. 3、P1. 4、P1. 5设为低 电平有效，三极管选用9012PNP型，这样设计电路简单，散热性能好。 1. 4步进电机 步进电机是随动系统的执行元件，选用4806-A型。该电机为4相（分别为A、B、C、 D相）、绕组34 ,脉冲幅度12V。 1. 5恒流三极管及LED灯 恒流三极管是第二代半导体恒流器件，它最大特点是输出的恒流可以利用调整端加外部 元器件进行调整，最适合LED灯的设计。LED选用0. 5W高亮度白光二极管。 1. 6电源电路 电源采用汽车电瓶+12 V电源，直接供给霍尔开关和步进电机驱动电路。另外+ 12V电 源经三端稳压器7805稳压，变成+5V供单片机控制电路使用。 1. 7时钟电路 时钟电路由6 MHz晶体振荡器和周边电路组成，为系统产生6MHz时钟信号。 1. 8复位电路 复位电路由单片机1脚周边的阻容电路组成，为单片机控制电路上电时在RST端产生 一正脉冲，启动单片机工作。 VsP33 rstPl.5Pl.4 Vs P33 rst Pl.5 Pl.4 Pl.3 F3J pia XTAL1 P3X) 心血XTAU BRO1 HU Ifti , 3 网车宿号。5U^4?T 网车宿号。 2软件流程图 软件流程图如图3所示。根据系统功能要求，当开关S闭合时，系统启动，单片机对左、 中、右三个霍尔开关进行检测，辅助照明光源开启，灯光亮。当方向左转时，单片机控制步 进电机左转。当方向右转时，单片机控制步进电机右转。当方向转正时，单片机控制步进电 机转到中间位置。 但实际上方向左转时可能有三种情况：一是左转半圈，测到一个左