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基于S32K14x的前照灯自适应调平系统设计
| 论文题名： | 基于S32K14x的前照灯自适应调平系统设计 |
| 关键词： | 汽车前照灯;自适应调平系统;硬件测试;软件设计 |
| 摘要： | 汽车作为一种十分常见的代步工具走进了千家万户。随着中国汽车销量的逐年增多，人们对驾驶过程中的安全性和舒适性提出了更高的要求。在夜间行驶的过程中，前照灯无疑是影响安全性和舒适性的重要部件。如今汽车行业在电子、网络、机械和信息等方面都取得了长足的进步和发展，这些都为自适应前照灯控制系统的发展提供了技术基础，自适应前照灯控制系统是一种智能的实时的灯光随动系统。本文通过查阅国内外相关研究进展，设计了一种当汽车的俯仰角改变时，近光灯光轴随着车身俯仰角的变化在垂直方向上进行上下摆动的前照灯调平控制系统。研究的主要内容如下： 首先介绍了系统的构成，该系统主要由传感器、传输通路、主控单元以及执行单元所构成。其中传感器负责收集车身的各类信息，传输通路利用CAN总线和LIN总线进行数据传输，主控单元主要是由主控芯片S32K148及其外围电路所构成，负责算法和程序的运行，执行单元用来执行主控单元发出的指令。然后本文根据实际需求设计了算法。将车身的各个参数进行定义，然后根据数学公式分析了汽车在静止、前倾、后仰、车速跟随、上坡、下坡等状态下的近光灯动态照射角度，并介绍了步进电机位置与照射角度的映射关系。然后根据算法和功能设计了硬件电路，硬件电路主要由主控芯片S32K148、CAN收发器模块电路、LIN收发器模块电路、看门狗电路、ADC模块电路等构成。利用Altium Designer18软件进行了原理图和PCB的绘制，并最终制作了实际的电路板。在软件层面，使用恩智浦公司的S32DS软件对主控芯片S32K148进行了引脚映射，利用C语言进行编程。其中的程序主要有CAN通信程序设计、LIN通信程序设计、ADC采集功能程序设计和看门狗功能设计等。在硬件测试和软件程序设计确认无误后，对所设计的系统进行了实车测试。系统采集了汽车在匀速、加速、以及减速状态下的各种车身信息，数据通过CAN总线传送到上位机。然后利用MATLAB软件根据算法计算出近光灯的动态照射角。在实际的驾驶过程中，电机的频繁抖动会使得驾驶员产生视觉疲劳，所以对计算求得的动态照射角进行了平滑和滤波处理，利用滤波后的照射角度，通过步进电机位置与照射角度的映射关系就可以得到调光电机的目标位置。 通过调试和实际功能的测试，验证了所设计的前照灯自适应调平系统具有良好的实用性，符合项目要求，取得了预期的调节效果。 |
| 作者： | 赵文博 |
| 专业： | 集成电路工程 |
| 导师： | 王小龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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