基于單片機AT89S51的汽車燈光檢測系統設計

康健，仇成群

（鹽城師范學院 物理科學與電子技術學院，江蘇 鹽城 224051）

0 引 言

經濟的高速發展，汽車的數量也迅速增長，隨著汽車產業的不斷發展，為了保證行車安全，對汽車相關方面的檢測也更加嚴格，文中設計的一種汽車燈光檢測系統主要是基于單片機對汽車前照燈光進行檢測，通過傳感器來感應光照強度并判斷燈光強度是否符合規定標準。

1 發光強度檢測原理

光學上點光源發光強度與被照物體照度的大小表示為

式中，I 為光源發光強度，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，光源的發光強度與被照面上的照度是成對應比的。因此，要得到光源的發光強度，只要測得受光物體被照面上照度的大小即可［1-3］，發光強度檢測原理圖如圖1 所示。

圖1 發光強度檢測原理圖

2 汽車燈光檢測系統的設計

汽車燈光檢測系統由3 個子系統組成，分別為燈光感應系統、控制系統和報警系統。該檢測系統以AT89S51單片機為核心，通過光敏電阻感應光照強度，當光強大于或者小于規定范圍時，則發光二極管燈亮報警。汽車燈光檢測系統框圖如圖2 所示。

2.1 系統硬件設計

汽車燈光檢測系統主要分為3 部分：控制部分、接收部分和報警部分。

2.1.1 控制部分

系統采用單片機AT89S51 作為控制器主要部件，用PCF8591 將傳感器接收到的模擬信號轉化為數字信號傳入單片機。AT89S51 是一個低電壓、高性能CMOS 8 位單片機，由ATMEL 公司生產。PCF8591 是一個單片集成、單獨供電、低功耗、8-bit CMOS 數據獲取器件。PCF8591 具有4 個模擬輸入、1 個模擬輸出和1 個串行總線接口。

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 報警部分

文中采用蜂鳴器作為報警器，它主要應用于提示、報警等場合，報警電路圖如圖3所示。

圖3 報警電路圖

2.2 系統軟件設計

圖2 汽車燈光檢測系統框圖

系統軟件程序由C 語言和匯編語言編寫。軟件主要實現數據采集與處理、燈光檢測等功能。在軟件中，程序開始后，進行復位，然后對光照強度進行檢測。用光源照射傳感器，通過AD 采集模塊將光強信號轉換為數字信號，并通過液晶顯示器顯示出來。設定正常顯示范圍，若所測光強不在設定范圍之內，則LED 燈亮報警，表示該燈光不合格。本設計總共4 組光敏電阻，可供4 輛車同時檢測，相對應每組配一個LED 燈，若其中有一組不合格，則對應的LED 燈亮報警。該設計比傳統的檢測工具更加方便、快捷，并且可應用于各關鍵路段，可檢測是否有車違規開強光影響車輛會車，降低交通事故的發生率［3-5］。

3 實驗結果分析

文中對設計的燈光檢測系統進行實驗，得到相關實驗數據,實際測量車輛光照強度如表1 所示。實驗結果表明：該檢測系統能夠較準確地測出各車輛燈光的實際光照強度，并且判斷出是否合格。

表1 實際測量車輛光照強度

4 結 語

通過實驗結果分析，設計的基于單片機AT89S51 的汽車燈光檢測系統結構簡單，且穩定性好，設計的檢測系統穩態誤差小、成本低，有著較好的市場應用前景。

［1］ 孫余凱，吳鳴山，項綺明.傳感器應用電路300 例［M］.北京：電子工業出版社，2008.

［2］ 陳志恒，胡寧.汽車電控技術［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［3］ 戴佳.51 單片機C 語言應用程序設計實例精講［M］.北京：電子工業出版社，2006.

［4］ 李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機基礎［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2000.

［5］ 王小琴.汽車擺正器在前照燈檢測時的作用［J］.汽車維護與修理，2007，28（10）：64-65.