专利名称：基于单片机控制的汽车智能照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于单片机控制的汽车智能照明系统，更具体的说，尤其涉及一种设置有可根据路面状况进行转动的前行灯和转向灯的基于单片机控制的汽车智能照明系统。
背景技术：
通常汽车用于夜间照明用的前大灯的光轴是固定的，即灯光的照射方向是固定的，因此当车辆行驶在转弯及坡道等路段时，灯光的照射滞后于车辆的车轮转向和起伏角度，存在照明盲区，极易引发交通事故。例如，当车辆上坡到达坡顶时，此时灯光仍然是沿着坡的方向照射，而前方坡下为照明盲区，存在较大的安全隐患。还有，当行走的道路崎岖不平的时候，由于灯光照明这种暗区的存在，难以看到前方是否存在坑沟，容易造成汽车陷入坑够中造成抛锚等不安全的事故。当汽车在弯道行使时，前方也存在照明的暗区，一旦在弯道上存在障碍物，极易引发交通事故。另外，不同的光照行车环境对车灯的亮度也是需求不同，而目前的车灯的亮度无法根据环境自动调节。比如当车辆驶入有路灯的城市道路时此时车灯的亮度可以不用很强；在光照度低于7LUX到8LUX的地方(地下停车场、隧道、乡村公路等)又需要车灯具有较高的光照强度。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种设置有可根据路面状况进行转动的前行灯和转向灯的基于单片机控制的汽车智能照明系统。本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，汽车前端设置有两前行灯和两转向灯，其特别之处在于所述汽车智能照明系统包括设置于汽车前端的测距传感器、测量方向盘转轴转动角度的角度传感器、用于数据处理和运算的单片机以及分别驱动前行灯和转向灯转动的两步进电机；所述步进电机经过减速机构和连杆传动机构对前行灯进行驱动， 减速机构包括两减速箱以及用于将两减速箱输入轴固定连接的驱动轴，步进电机的输出轴与驱动轴上设置有相啮合的齿轮，所述减速箱的输出轴与连杆传动机构相连接；所述转向灯固定在设置有齿轮的转动轴上，所述步进电机的输出轴上设置有与转动轴上的齿轮相啮合的齿轮。两前行灯和两转向灯均可实现汽车前方的照明，两前行灯可进行上下转动，两转向灯可进行左右转动。测距传感器设置在汽车前端，汽车行驶在水平的道路上时，测距传感器的发出与水平方向成一定夹角的信号，信号达到地面的距离是恒定的；但当汽车处于上坡或下坡位置时，信号达到地面的距离就会发生改变，进而实现汽车上下坡的测量。角度传感器与方向盘转轴相连接，实现对汽车转向信号以及转向角度的测量。单片机用于对输入数据的运算和处理，并输出控制信号；步进电机实现对前行灯和转向灯的控制。本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，所述连杆传动机构包括三角架、 第一活动杆、第二活动杆以及与车体相固定的固定杆；所述第一活动杆的一端与减速箱的输出轴相固定，另一端与第一活动杆活动连接；所述前行灯固定在三角架的一个角上，三角架的另外两个角分别与固定杆和第一活动杆活动连接。通过第一活动杆和第二活动杆对三角架的驱动，实现了三角架的转动，进而实现了对前行灯的驱动。本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，还包括照明灯亮度调节电路，该亮度调节电路包括与单片机的信号输入端相连接的光强传感器、设置于前行灯和转向灯电源回路中的电流调节器、与单片机的输出端相连接的驱动电路以及与驱动电路的输出端相连接的步进电机，所述步进电机的输出轴与电流调节器的活动铁芯相连接。光强传感器实现对外界光照强度的检测，并把检测的信号输入到单片机的数据输入端口 ；单片机根据光强传感器输入信号的大小，来控制步进电机进行相应的工作，最终实现对电流调节器的控制。本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，所述单片机通过两驱动电路分别与步进电机相连接。本发明的有益效果是本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，通过把前行灯设置为可根据汽车处于上坡或下坡状态自动调节照射角度的形式，以及设置了两个可根据汽车是否处于转向状态来自动调节照射角度的转向灯，有效地实现了汽车处于上下坡或转弯过程中能及时观察清楚路况，避免了交通事故的发生，保证了人们的生命财产安全。 本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，还可设置根据外界光照强度来改变前行灯和转向灯亮度的亮度调节电路，起到了良好的节约能源的目的。
图1为本发明的电气原理图2为本发明中前行灯的减速机构和连杆传动机构的结构示意图； 图3为本发明中转向灯的机械驱动结构示意图。图中1单片机，2测距传感器，3,9,13驱动电路，4、10、14步进电机，5连杆传动机构，6前行灯，7角度传感器，8光强传感器，11齿轮传动机构，12转向灯，15电流调节器，16、 19、24固定座，17固定杆，18三角架，20第一活动杆，21第二活动杆，22减速箱，23驱动轴， 25转动轴。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，给出了本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统的电路原理图，其包括单片机1、测距传感器2、驱动电路(3、9、13)、步进电机(4、10、14)、连杆传动机构 5、前行灯6、角度传感器7、光强传感器8、齿轮传动机构11、转向灯12、电流调节器15;所示的单片机1用于输入信号的运算和控制信号的输出，测距传感器2设置在汽车的前部位置， 用于检测汽车是出于平坦的道路上还是出于上下坡状态；汽车行驶在水平的道路上时，测距传感器的发出与水平方向成一定夹角的信号，信号达到地面的距离是恒定的；但当汽车处于上坡或下坡位置时，信号达到地面的距离就会发生改变，进而实现汽车上下坡的测量。 单片机1的输出信号经驱动电路3后驱动步进电机4的工作，步进电机4再通过连杆传动机构5驱动前行灯6进行一定角度的转动。前行灯6设置在汽车的前部，主要用于汽车行进过程中的照明。所示的角度传感器7与汽车的方向盘转轴相连接，用于检测方向盘转轴的转动角度，并输入到单片机1的输入端口，单片机对输入的数据处理后再通过驱动电路9 驱动步进电机10工作，步进电机10通过齿轮传动结构11驱动转向灯12进行转动。所示的光强传感器8用于检测外界的光照强度，并把检测的数据输入到单片机1 中，单片机ι根据检测到的光强数据，经过驱动电路13驱动步进电机14工作，步进电机 14 再驱动电流调节器15改变相应回路中的电流大小，最终实现改变前行灯6或转向灯12亮度的目的。如图2所示，给出了连杆传动机构5的结构示意图，其包括固定座16、固定杆17、 三角架18、固定座19、第一活动杆20、第二活动杆21、减速箱22、驱动轴23 ；所示的固定座 16和固定座19均与汽车支架相固定，即在汽车运行的过程中，两固定座相对与汽车来说是相对不动的。所示的固定杆17的下端固定在固定座16上，上端与三角架18的一个顶角活动连接；前行灯6固定在三角架18的另一个顶点上；三角架18的第三个顶点与第一活动杆 20活动连接。第二活动杆21的一端与减速箱22的输出轴固定连接，另一端与第一活动杆 20的一端活动连接。这样，在减速箱22输出轴转动的情况下，即可通过第二活动杆21、第一活动杆20和三角架18的驱动，实现前行灯6的转动。步进电机4固定设置在固定座19 上，两减速箱22的输入轴通过驱动轴23固定连接，驱动轴23上设置有齿轮；步进电机4的输出轴上设置有与驱动杆23上的齿轮相啮合的齿轮，这样，在步进电机4的带动下，即可驱动减速箱22输出轴的转动。如图3所示，给出了发明中转向灯的机械驱动结构示意图，其包括固定座24、步进电机10、转动轴25、转向灯12 ；所示的固定座与汽车相固定，转动轴25的轴线与步进电机 10输出轴所在的轴向相平行，步进电机10的输出轴与转动轴25通过齿轮啮合的形式相传动。转向灯固定设置在转动轴25上，这样，在转动轴25转动的过程中，即可驱动转向灯12 转动。本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统具有路面状况适应性强、控制稳定以及节能的优点，适于推广应用。
权利要求
1.一种基于单片机控制的汽车智能照明系统，汽车前端设置有两前行灯(6)和两转向灯(12)，其特征在于所述汽车智能照明系统包括设置于汽车前端的测距传感器(2)、测量方向盘转轴转动角度的角度传感器(7)、用于数据处理和运算的单片机(1)以及分别驱动前行灯和转向灯转动的两步进电机(4、10)；所述步进电机(4)经过减速机构和连杆传动机构(5)对前行灯(6)进行驱动，减速机构包括两减速箱(22)以及用于将两减速箱输入轴固定连接的驱动轴(23)，步进电机(4)的输出轴与驱动轴上设置有相啮合的齿轮，所述减速箱(22)的输出轴与连杆传动机构相连接；所述转向灯(12)固定在设置有齿轮的转动轴 (25)上，所述步进电机(10)的输出轴上设置有与转动轴上的齿轮相啮合的齿轮。
2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的汽车智能照明系统，其特征在于所述连杆传动机构(5)包括三角架(18)、第一活动杆(20)、第二活动杆(21)以及与车体相固定的固定杆(17)；所述第一活动杆的一端与减速箱(22)的输出轴相固定，另一端与第一活动杆 (20)活动连接；所述前行灯(6)固定在三角架(18)的一个角上，三角架的另外两个角分别与固定杆(17)和第一活动杆(20)活动连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于单片机控制的汽车智能照明系统，其特征在于还包括照明灯亮度调节电路，该亮度调节电路包括与单片机(1)的信号输入端相连接的光强传感器(8)、设置于前行灯(6)和转向灯(12)电源回路中的电流调节器(15)、与单片机的输出端相连接的驱动电路(13)以及与驱动电路的输出端相连接的步进电机(14)，所述步进电机(14)的输出轴与电流调节器(15)的活动铁芯相连接。
4.根据权利要求1或2所述的基于单片机控制的汽车智能照明系统，其特征在于所述单片机(1)通过两驱动电路(3、9)分别与步进电机(4、10)相连接。
全文摘要
本发明的基于单片机控制的汽车智能照明系统，特征在于汽车智能照明系统包括测距传感器、角度传感器、单片机、前行灯、转向灯、两步进电机；步进电机经过减速机构和连杆传动机构对前行灯进行驱动，减速机构包括两减速箱、驱动轴，步进电机的输出轴与驱动轴上设置有相啮合的齿轮，减速箱的输出轴与连杆传动机构相连接；转向灯固定在设置有齿轮的转动轴上。本发明有效地实现了汽车处于上下坡或转弯过程中能及时观察清楚路况，避免了交通事故的发生，保证了人们的生命财产安全。本发明还可设置根据外界光照强度来改变前行灯和转向灯亮度的亮度调节电路，起到了良好的节约能源的目的。
文档编号B60Q1/115GK102381242SQ201110250860
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者杨青 申请人:杨青