【正文】 由于本人學(xué)識有限，加之時間倉促，文中不免有錯誤和待改進(jìn)之處，真誠歡迎各位師長、同行提出寶貴意見。正是在潘教授和同學(xué)們的幫助、鼓勵下，我得以順利的完成此次論文的設(shè)計工作。在論文寫作期間，得到了潘教授的精心指導(dǎo)和熱情幫助，并做了認(rèn)真審閱。Keil development tools for the 8051 Micro controllere 2012.[45] G Derekenaris,J Garofalakis,C Makris, GIS, GPS and GSM technologies for the effective management of ambulances. Computers, Environment and Urban Systems[M].2011，25:267278.[46] ,Equivalence transformations for onedimensional wave equations of balance form[M] ,SpringerVerlag GmbH，F(xiàn)ebruary 1998:151–160.[47] Koji Nakamura, Kazuo Toraichi, Kazuki Katagishi,etal，A Design Method for Compactly Supported Sampling Function Generator[M]，SpringerVerlag GmbH,August 2003：409–416.[48] Michael Global Positioning System and GIS:An Introduction, An Arbor .[49] Peter Burrough and Rachael of Geographical Informa tion System[M].Oxford University Press,2012.[50] Kerth Started with Geographic Information System [M]. Pre ntice Hall,2011.[51] Paul Longley, Michael Good Child, Parid Maguire al et. Geographic Information System and Science[M].John Wileyamp。目前汽車的部分車燈已實(shí)現(xiàn)了智能照明控制，還有一部分車燈受當(dāng)前的駕駛條件和技術(shù)等原因不能實(shí)現(xiàn)智能控制，在未來汽車智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展還很長一段路走。將編寫好的軟件代碼編譯好后下載到該實(shí)物模型中后，最終實(shí)現(xiàn)汽車車燈的智能控制。本次所設(shè)計的汽車智能照明系統(tǒng)不是特別的復(fù)雜，所以我們利用EDA軟件繪制出了完整電路原理圖和PCB印制電路圖，并購買了相應(yīng)的元器件，制作出了一個簡單的實(shí)物模型?，F(xiàn)如今市面上流行的控制器已經(jīng)比較穩(wěn)定，功能也十分的強(qiáng)大，再加傳感器采集到的數(shù)據(jù)也比較準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)汽車智能照明控制系統(tǒng)是完全可行的。通過硬件測試和軟件編程，該實(shí)物模型基本能實(shí)現(xiàn)設(shè)計任務(wù)要求，具體的實(shí)物模型如圖52所示。這便是實(shí)物制作的大體流程。 第六步：對PCB印制電路板進(jìn)行元器件焊接，焊接完成后，需對PCB板進(jìn)行硬件測試，以防短路、斷路、虛焊、電壓不穩(wěn)定等情況。設(shè)置好電氣規(guī)則后將元器件的封裝移動到電路板區(qū)域內(nèi)并進(jìn)行合理布局，布局完成后可進(jìn)行布線，在通過電氣規(guī)則檢查后必要時對頂層和底層覆銅，PCB印制電路圖到此就完成了。繪制原理圖對每個元器件都要選擇合適的參數(shù)和封裝，繪制完成后需要進(jìn)行電氣檢查，檢查合格了，原理圖部分就完成了。本次所用的主控芯片為STM32F103C8T6，用到的傳感器有光敏電阻傳感器、煙霧濃度傳感器和紅外對管傳感器，車燈用不同顏色的LED來代替。具體要實(shí)現(xiàn)的功能前面已經(jīng)詳細(xì)介紹過，在此不重復(fù)介紹。它不僅可以通過計算機(jī)上的USB接口將程序下載到實(shí)物模型上，還能在線調(diào)試軟件程序，即程序在計算機(jī)上每執(zhí)行一步，在實(shí)物模型上立刻就能實(shí)現(xiàn)剛剛執(zhí)行的程序，這樣就能容易發(fā)現(xiàn)問題，每一步代碼都能立刻體現(xiàn)在硬件上，也便于調(diào)試，調(diào)試窗口如圖44所示。在MDK4中選擇對應(yīng)型號的STM32單片機(jī)，設(shè)置好啟動模式，我們就可以對編寫好的C語言程序進(jìn)行編譯，將生成hex文件下載到STM32單片機(jī)中了即可運(yùn)行了。表42 啟動模式設(shè)置BOOT1BOOT0啟動模式說明X0用戶閃存存儲器用戶閃存存儲器被選為啟動區(qū)域01系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)存儲器被選為啟動區(qū)域11內(nèi)嵌SRAM內(nèi)嵌SRAM被選為啟動區(qū)域常用的啟動模式是用戶閃存存儲器（FLASH）和內(nèi)嵌SRAM，SRAM啟動運(yùn)行速度快，但是掉電程序會消失，因此在此設(shè)計中我們選擇用戶閃存存儲器（FLASH）啟動模式，將BOOT0和BOOT1都接地。具體的程序流程如圖42所示，具體的程序源代碼在這里不作過多陳述。軟件程序設(shè)計分為以下幾個步驟：第一步需要明確軟件設(shè)計的目的和具體實(shí)現(xiàn)的功能；第二步是選擇合適的軟件開發(fā)環(huán)境根據(jù)實(shí)際所用的單片機(jī)型號作相應(yīng)的設(shè)置，本設(shè)計所用的軟件開發(fā)環(huán)境是MDK4；第三步開始編輯程序來實(shí)現(xiàn)具體的控制功能；第四步將編輯好的程序編譯好后下載到實(shí)物型中并進(jìn)行調(diào)試。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和車燈控制對需STM32單片機(jī)的GPIO引腳進(jìn)行設(shè)置，該設(shè)計中所用到的主要GPIO引腳設(shè)置及功能如表41所示。在確定本次設(shè)計的所用到方案和要實(shí)現(xiàn)的功能之后，就需要根據(jù)所實(shí)現(xiàn)的具體功能來設(shè)計軟件程序，通過軟件軟件程序?qū)τ布娐返目刂苼韺?shí)現(xiàn)汽車智能照明控制系統(tǒng)。也就是說，用戶不必和開發(fā)傳統(tǒng)的51系列單片機(jī)一樣對其中的寄存器進(jìn)行直接操作，只需要調(diào)用固件庫中已經(jīng)編寫好的函數(shù)，就能設(shè)置STM32中的相應(yīng)外設(shè)和相關(guān)管腳了。該軟件的開發(fā)環(huán)境界面如圖41所示：圖41 軟件開發(fā)環(huán)境 軟件程序設(shè)計 為了讓用戶方便開發(fā)，ST公司根據(jù)STM32單片機(jī)的不同系列提供相應(yīng)的STM32固件庫，即函數(shù)的集合。當(dāng)實(shí)物模型設(shè)計好后，進(jìn)行硬件測試，測試沒有問題后便可以利用該軟件的開發(fā)環(huán)境根據(jù)需求編輯軟件程序了。本設(shè)計所用到的軟件程序集成開發(fā)環(huán)境是由Keil軟件公司發(fā)布的Keil uVision4的Keil MDKARM版，簡稱MDK4。 圖320 轉(zhuǎn)向燈控制電路 。這樣便于提醒其他車輛和行人，避免發(fā)生交通事故。轉(zhuǎn)向燈一共四盞，安裝在汽車的四個角，分為左轉(zhuǎn)向燈兩盞和右轉(zhuǎn)向燈兩盞。當(dāng)檢測到汽車剎車時，剎車燈亮起，用于提示后方車輛或行人提前準(zhǔn)備剎車，這樣可以有效避免后面車輛剎車不及時造成的撞車事故。倒車燈的控制開關(guān)一般與倒車燈連在一起，該設(shè)計中倒車燈的控制電路如圖318所示。 圖317 霧燈控制 圖318 倒車燈控制電路 轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、倒車燈控制倒車燈有兩盞，都安裝在車尾的左右兩側(cè)。通過I/O輸出的高低電平來控制霧燈的開關(guān)狀態(tài)：當(dāng)檢測到周圍環(huán)境能見度低于設(shè)定的閾值，就開啟霧燈；否則就關(guān)閉霧燈。通過I/O口輸入高低電平控制來控制其開關(guān)，當(dāng)檢測到周圍環(huán)境稍暗或較暗時，其控制電路如圖316所示。前照燈的控制電路如圖315所示。近光燈和遠(yuǎn)光燈的兩種工作狀態(tài)是通過STM32單片機(jī)引腳發(fā)出PWM波并設(shè)置合適的占空比來切換。 前照燈、輪廓燈控制 汽車的前照燈有兩盞，安裝在汽車頭部左右兩側(cè)，主要用于汽車行駛時的照明。具體的硬件電路如圖314所示。這里我們利用按鍵來模擬方向盤轉(zhuǎn)向、車剎剎車、掛倒車檔的動作。具體的實(shí)物圖如圖312所示，紅外避障傳感器接口電路如圖313所示。將該傳感器的OUT引腳連接到STM32單片機(jī)的GPIO口上，并將此GPIO口設(shè)置成輸入形式，STM32單片機(jī)便可將采集到的數(shù)據(jù)作為會車與否的標(biāo)志了。但汽車在實(shí)際行駛的過程中，總會遇到會車或有行人經(jīng)過的情況，如果汽車前照燈此時開啟遠(yuǎn)光燈模式，由于光線比較強(qiáng)烈，這樣必然會影響其他車輛或行人的視線，這樣既不安全，又不文明，因此我們需要利用相關(guān)傳感器來檢測汽車在行駛的過程中所遇到會車或有行人經(jīng)過等情況。由于該傳感器工作電壓為5V，為保證與參考電壓一直，我們會在DO輸出引腳連接一個比例降電路，具體接口電路如圖311所示。本設(shè)計我們只通過煙霧濃度傳感器的DO引腳來采集數(shù)據(jù)，當(dāng)煙霧達(dá)到一定濃度時，該引腳輸出低電平，否則輸出高電平。我們在做實(shí)物模型時用到的是一款煙霧濃度傳感器，它能檢測到大氣的煙霧濃度，可作能見度傳感器的替代品，具體的實(shí)物圖如圖310所示。 大氣能見度采集當(dāng)汽車在霧霾等能見度不是很好的天氣狀況下行駛時，需要開啟霧燈來輔助駕駛員行駛，因此需要對大氣的能見度進(jìn)行分析。該傳感器檢測到光照強(qiáng)度后通過的AO模擬輸出電壓判斷周圍環(huán)境的光照強(qiáng)度：當(dāng)AO端輸出的電壓為0~，我們認(rèn)為周圍環(huán)境光線較亮；~，我們認(rèn)為周圍環(huán)境光線稍暗；~，我們認(rèn)為周圍環(huán)境光線較暗。我們在實(shí)物模型中所用的傳感器是光敏電阻傳感器，光敏電阻傳感器的實(shí)物圖如圖38所示。CC3和CC4分別濾波電容和旁路電容，將穩(wěn)壓過程中產(chǎn)生的電壓部分濾出，使輸出電壓更加安全穩(wěn)定，以免燒壞元器件。具體的穩(wěn)壓電路原理圖如圖37所示。USB供電接口電路如圖36所示。為了使用方便，在這里我們采用的供電方式是US