基于XC164CM的LED車燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

LED半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 文中設(shè)計(jì)了基于XC164CM單片機(jī)的高端車用燈光控制模塊，該模塊不僅完成了對每個(gè)車燈的亮度控制，而且可實(shí)現(xiàn)對每個(gè)車燈的狀態(tài)檢測。汽車燈光控制模塊的工作過程是一個(gè)不斷循環(huán)的檢測過程，通過對比前后兩次的檢測結(jié)果對亮度信息不斷更新，再根據(jù)更新的亮度信息來調(diào)節(jié)車燈亮度，從而實(shí)現(xiàn)了燈光的亮度自適應(yīng)調(diào)整。

在實(shí)驗(yàn)過程中，選用LED5050白燈作為車燈實(shí)驗(yàn)燈，并配以車燈罩，制成車燈模擬演示板。在車燈負(fù)載和單片機(jī)接口之間由自主研發(fā)的實(shí)驗(yàn)電路連接，并在實(shí)驗(yàn)電路上設(shè)置6路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對10路車燈的接通、斷開控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本系統(tǒng)性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的所有功能，并可以正確返回結(jié)果。

　1車燈控制系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)工作原理

該系統(tǒng)通過外置的傳感器感測環(huán)境亮度強(qiáng)弱和控制板溫度，將其轉(zhuǎn)化為光敏和熱敏電阻的分壓信號及LED驅(qū)動(dòng)分壓信號，并由單片機(jī)AD模塊進(jìn)行采集。

單片機(jī)根據(jù)事先劃分好的等級對AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息進(jìn)行分析歸類，判斷出汽車當(dāng)前所處的行車環(huán)境(白天、雨霧天氣、戶外傍晚或深夜、會車、隧道等)，再與內(nèi)置的特征參數(shù)進(jìn)行對比和開關(guān)掃描后自動(dòng)選擇燈光亮度和行車模式。根據(jù)選定的參數(shù)，由XC164CM輸出相應(yīng)的PWM信號來調(diào)節(jié)車燈的亮度。

車燈當(dāng)前所處的狀態(tài)可以通過CAN總線接口發(fā)送到上位機(jī)，上位機(jī)也可以發(fā)送調(diào)整信息改變車燈的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

文中設(shè)計(jì)的LED車燈控制系統(tǒng)主要完成了以下幾個(gè)功能。

1.2.1亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)

將外界的環(huán)境亮度分為3個(gè)等級：明亮(晴天戶外等)，昏暗(戶外陰雨，戶外傍晚，隧道，停車場等室內(nèi)場所)，漆黑(戶外深夜或其他類似場合)。系統(tǒng)可以根據(jù)當(dāng)前環(huán)境的亮度等級自動(dòng)調(diào)整車燈的亮度，以滿足不同情況下的照明需求。車燈亮度分為4級、6級、8級亮度，其中4級最暗，8級最亮，6級居中。車燈亮度的調(diào)節(jié)策略如下：

1)當(dāng)環(huán)境亮度增強(qiáng)時(shí)，信號燈的亮度增強(qiáng)；環(huán)境亮度減弱時(shí)，照明燈的亮度增強(qiáng)。

2)由于將車燈亮度瞬間降低具有一定的危險(xiǎn)性，所以在降低車燈亮度時(shí)，需做兩次判斷：在環(huán)境亮度增強(qiáng)時(shí)，照明燈的亮度并不立即減弱，而是繼續(xù)等待一個(gè)周期，若環(huán)境亮度保持在較低的值沒有變化，再將照明燈調(diào)暗；在環(huán)境亮度減弱時(shí)，對信號燈采取同樣的操作。

1.2.2狀態(tài)監(jiān)控及過溫保護(hù)

實(shí)時(shí)監(jiān)控驅(qū)動(dòng)器輸出到LED燈的電壓并將結(jié)果通過上位機(jī)顯示。LED燈定義為3種狀態(tài)：故障態(tài)、關(guān)閉態(tài)、工作態(tài)，這3種工作狀態(tài)由LED燈當(dāng)前工作電壓和開關(guān)狀態(tài)區(qū)分。過溫保護(hù)是通過實(shí)時(shí)監(jiān)控驅(qū)動(dòng)器工作溫度實(shí)現(xiàn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器環(huán)境溫度值超過80度時(shí)，產(chǎn)生過溫提示信號，以提示選取溫控模式(驅(qū)動(dòng)輸出降額允許)。