智能LED刹车灯——基于ATmega8L单片机的新型车灯

　　本文以ATmegA8L单片机为核心给出一种智能LED刹车灯的设计方案，该系统设计利用加速度传感器迅速获取车辆加速度的变化，并将结果传输至ATmega8L单片机，ATmega8L单片机再对接收到的信息进行判断、处理，并根据结果决定是否点亮紧急刹车灯。

　　引言

　　汽车发生追尾的真正原因是因为前后车“刹车不同步”。急刹车时，后车司机始终滞后于前车，对于120 km/h的车速，需要向前多冲17米。哪怕向前少冲1米,也许就少发生一场追尾事故。LED车灯具有反应速度快,辨识效果好，耐震性强等特性。智能LED紧急刹车灯系统是在车辆紧急刹车时，利用LED车灯优异的特性快速点亮刹车灯,警示后车，从而避免事故发生。本文以ATmega8L单片机为核心给出一种智能LED刹车灯的设计方案，该系统设计利用加速度传感器迅速获取车辆加速度的变化，并将结果传输至ATmega8L单片机，ATmega8L单片机再对接收到的信息进行判断、处理，并根据结果决定是否点亮紧急刹车灯。

　　2 器件选型照明工程师社区

　　2.1 ATmega8L简介

　　本系统设计选用美国Atmel公司推出的AT-mega8L器件,它是基于增强的AVR RISC 结构的低功耗8位CMOS微控制器,增强型RISC内载Flash的单片机,片上Flash存储器附在用户产品中，可随时编程,易于用户产品设计，便于产品更新。AT-mega8L具有先进的指令集和单时钟周期指令执行时间，其数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而缓解系统在功耗和处理速度之间的矛盾。同时,ATmega8L内部集成有增强RISC 8位CPU与在线系统编程和应用编程的Flash存储器，使其成为功能强大的单片机,为许多嵌入式控制应用提供了灵活且低成本的解决方案。

　　ATmega8L内含8 KB的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，512字节EEPROM，1KB SRAM,32个通用I/O端口线，32个通用工作寄存器，3个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C)，片内/外中断，可编程串行USART，面向字节的两线串行接口,10位6路(8路为TQFP与MLF封装)A/D转换器，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，1个SPI串行端口，以及5种可通过软件选择的省电模式。

　　2.2 MMA1260D简介

　　本系统设计选用MMA1260D作为加速度传感器。MMA1260D是一款1.5 g的z轴向加速度传感器，它由G-单元和信号调理ASIC电路两部分组成。其中，G-单元是机械结构，采用半导体制作技术、由多晶硅半导体材料制成，并且密封。而信号调理ASIC电路是由积分、放大、滤波、温度补偿、控制逻辑和EEPROM相关电路、振荡器、时钟生成器、以及自检等电路组成，用于完成G-单元测量的电容值向电压输出的转换。

　　G-单元相当于在两个固定的电容极板中间放置一个可移动的极板。当加速度作用于系统时,中间极板偏离静止位置。利用中间极板偏离静止位置的距离测量加速度，中间极板与一个固定极板的距离增加，而与另一个固定极板的距离减少，且距离变化值相等。距离的变化使得两极板间的电容改变，电容值的计算公式：C=Ae/D,其中A是极板的面积，D是极板间的距离，e是电介质常数。信号调理ASIC电路将G-单元测量的两电容值转换为加速度值，并使加速度与输出电压成正比。滤波单元由二阶开关电容滤波器组成，用Bessel实现平稳的延时响应，从而将脉冲完整保留。自检单元用于保证G-单元和加速计中的电路工作正常,在G-单元中有4个极板,当ST引脚施加高电平时，校准电压加在自检极板和中间极板之间，在电场的作用下使中间极板移动，由信号调理ASIC电路测得的偏移应与输出电压成比例。

　　3 硬件电路设计

　　本系统设计的硬件电路主要是由单片机控制电路、传感器与单片机的接口电路、电源电路、发光二极管阵电路等组成。图1所示为系统硬件结构原理图。

　　led刹车灯系统硬件结构原理图