摘 要

汽车光源检测是作为汽车生产出厂检测环节中的重要一环，汽车光源是保证汽车能够正常安全行驶的重要因素。本次毕业设计的目的构建汽车光源位置检测装置，用手电筒光源模拟汽车前照灯对光源进行位置检测，来确定汽车的前照灯是否存在偏移而影响汽车前照灯光束照射方向。分析结合现有的汽车光源检测方法原理及应用，设计出以手电筒代替汽车光源，基于光强传感器和STM32单片机的数据采集、数据处理及控制电机转动以推动滑台移动来对光源进行位移测量，并将电机转动位移数据上传至PC端进行显示，从而达到对汽车光源的位置检测的目的。制作相关方案的综合测试实验，进行多次不同情况实验数据对比分析，证明所设计检测装置的可行性，并找出不足提出修改方法。本次设计以较为方便简易的方式基本上实现了对汽车光源的位置检测。

关键词：汽车光源检测；光强传感器；STM32单片机；

Abstract

Automobile light source detection is an important link in the factory inspection of automobile production. Automobile light source is an important factor to ensure the normal and safe driving of automobiles. This graduation project is to simulate the position detection of the automobile light source to determine whether the headlamp of the automobile has offset and affects the beam irradiation direction of the automobile headlamp, so as to correct the position of the automobile light source. Based on the analysis and combination of the principle and application of the existing automobile light source detection methods, the data acquisition, data processing and control of motor rotation based on light intensity sensor and stm32 single chip microcomputer are designed to push the sliding table to move to measure the displacement of the light source, and the motor rotation displacement is uploaded to the PC for display, thus achieving the purpose of detecting the position of the automobile light source. A comprehensive simulation experiment of the relevant scheme is made from the perspective of undergraduates. The experimental data show that the scheme is feasible. This design basically realizes the position detection of automobile light source in a more convenient and simple way.

Key words: automobile light source detection; Light intensity sensor;

Single chip microcomputer;

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题背景及研究意义 1

1.1.1 研究意义 1

1.1.2 发展现状 1

1.2 课题研究内容 2

第2章 系统方案及原理 3

2.1 方案设计对比 3

2.1.1 方案设计 3

2.2.1 方案对比分析 4

2.2 总体方案 5

2.3 光源检测原理 6

第3章 方案设计制作 10

3.1 光强传感器部分 10

3.2 STM32单片机部分 10

3.2.1 STM32单片机简介 11

3.2.2 单片机引脚连接 11

3.2.3 单片机数据处理 11

3.3 转动步进电机部分 12

3.4滑台滑块模组 14

3.5 计算机端显示部分 14

第4章 系统实验与结果分析 16

4.1 光源模拟检测 16

4.2 数据分析对比 17

4.2.1 传感器距离测试 18

4.2.2 光源位置测试 19

4.2.3 环境光测试 20

4.3 误差分析 21

结 论 22

参考文献 23

附录 24

附录A 24

附录B 27

致谢 30

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.1.1 研究意义

随着国家经济日渐向好，带来的是人们生活水平的逐步提高，人们对出行和工农业机械的便捷性要求日益增高，公安部交通管理局2018年7月16日发布：截至6月底，全国各种类机动车保有量达3.19亿辆，预计到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆。机动车设计制造技术的飞速发展，以及高速公路、城市快速路等高级公路的建设里程数越来越高，汽车行驶的道路条件的到了大幅改善，行驶的速度也愈来愈快。在夜间，两车相遇会车的几率越来越高，前照灯就显得尤为重要。

前照灯是汽车在夜间或在能见度低的条件下，为驾驶员提供行车道路照明的重要设备，而且也是驾驶员发出警示，进行联络的灯光信号装置。^[1]根据一些调查资料显示，一台家用车辆的总行驶历程有25%是在夜间或能见度低的状况下行驶的，在这种情况下的事故发生率竟占总人身伤残事故的高达33%，且将近一半的机动车致人死亡事故发生在黑夜，^[6]汽车前照灯照射方向的异常是影响机动车夜间行驶的重要隐患。

所以前照灯必须有足够的发光强度和正确的照射方向来保证汽车的正常行驶。影响汽车前照灯光强不足和位置偏移的原因有以下几点：

（1）在行驶路途中汽车受到震动，引起前照灯部件的安装位置发生偏移，使得灯光照射方向发生变化；

（2）灯泡在使用过程中会逐步老化；