雨刮器设计DOC
课程设计—汽车雨刮器
院－系：工学院机械系专业：机械工程及自动化年级： 2011级学生姓名：张万兵学号： 201101030209指导教师：王海生2013年8月目录一.设计题目 (1)1.1课程设计目的和任务 (1)1.2课程设计内容与基本要求 (2)1.3机构简介 .................................................. 错误！未定义书签。
1.4参考数据 (5)1.5设计要求 (5)二. 设计方案比较 (6)2.1设计方案一 (6)2.2设计方案二 (7)2.3设计方案三 (8)2.4最终设计方案 .......................................... 错误！未定义书签。
三.虚拟样机实体建模与仿真 ......................... 错误！未定义书签。
3.1ADAMS/V IEW 的样机建模 .................. 错误！未定义书签。
四.虚拟样机仿真结果分析 (10)4.1滑块水平位移仿真曲线 (10)4.2块水平运动速度仿真曲线 (10)4.3滑块水平运动加速度仿真曲线 (11)4.4带刮片摆杆角速度仿真曲线 (11)4.5带刮片白杆角速度仿真曲线 (11)五. 课程设计总结 (12)5.1机械原理课程设计总结 (12)5.2设计过程 (13)5.3设计展望 (14)5.4设计工作分工表 (15)5.5参考文献 (15)一．题目：汽车风扇刮水器1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
汽车雨刮器仿真设计
汽车雨刮器仿真设计汽车雨刮器是车辆上非常重要的一个零部件，它能够有效地清除风挡玻璃上的雨水，提供良好的视线条件，确保驾驶安全。
在汽车自动化专业综合设计中，汽车雨刮器的设计是一个重要的课题。
下面将介绍汽车雨刮器的仿真设计过程。
首先，需要进行雨刮器的系统建模。
对于汽车雨刮器系统来说，主要包括雨刮器马达、雨刮臂、雨刮片等几个主要部分。
雨刮器马达是提供动力的主要部分，通过电动机驱动雨刮臂做往复运动，进而使雨刮片能有效地清除风挡玻璃上的雨水。
因此，在系统建模时，需要考虑电动机的特性以及雨刮臂和雨刮片的参数。
其次，需要进行雨刮器系统的运动学分析。
首先，可以通过建立几何关系模型来描述雨刮臂和雨刮片的运动轨迹。
雨刮臂和雨刮片的长度、夹角等参数可以通过测量得到。
然后，可以根据几何关系模型，建立运动学方程，描述雨刮臂和雨刮片的运动规律。
例如，通过建立角度与时间的关系，可以得到雨刮臂和雨刮片的运动速度和加速度。
接下来，需要进行雨刮片与玻璃之间的摩擦力分析。
摩擦力是雨刮片清除雨水的关键。
通过分析雨刮片和玻璃之间的接触情况，可以得到摩擦力的大小。
在分析过程中，需要考虑雨刮片的材料特性、玻璃的表面特性以及雨刮器的清洗效果等因素。
然后，可以进行雨刮器系统的动力学分析。
动力学分析可以通过建立动力学方程来描述雨刮器系统的运动规律。
在建立动力学方程时，需要考虑雨刮臂和雨刮片的质量、电动机驱动力的作用以及摩擦力的影响等因素。
通过求解动力学方程，可以得到雨刮臂和雨刮片的运动轨迹和运动规律。
最后，可以进行雨刮器系统的仿真分析。
通过使用仿真软件，如MATLAB、ADAMS等，可以建立雨刮器系统的仿真模型，并进行仿真分析。
在仿真分析中，可以通过改变各种参数，如马达功率、雨刮臂长度、雨刮片材料等，来评估雨刮器系统的性能。
例如，可以通过仿真分析得到雨刮臂和雨刮片的运动速度、运动角度、清洗效果等参数，并进行性能评估。
综上所述，汽车雨刮器的仿真设计是汽车自动化专业综合设计中的重要课题。
雨刮器__毕业设计
汽车雨刮器的机构设计
方案2 简图 1 2 支座 摇杆 4 3 连杆 摆杆 5 蜗轮
汽车雨刮器的机构设计
分析： 蜗轮5转动带动摇杆2，摇杆2带动连杆4移动，从而使摆杆3左右 以一定频率摆动，达到刮水的效果。 该方案优点： 1.整体构建布局可以在汽车上较为容易实现； 2.机构简单实用； 3.设置急回特性（推杆快，收杆慢），因为在刮片起挂前，挡风 玻璃上附着的雨水量相对较多，对司机观察前方路线不利，这时 刮片需快速挂清雨水，而在回程时玻璃上雨量较少，这时慢挂可 进一步刮净雨水，是玻璃保持相对较长的清晰度。同时急回特性 的运用也提高了雨刮器的工作效率； 4.在雨刮器收杆的时候，刮片贴紧挡风玻璃下沿时间较长，这就 可以让雨刷器间隔工作。 这个方案的工作部位是目前市场上最普遍，最常见的一种结构， 在这种结构的基础上，我们可以从动力部分出发，去设计更高效 的雨刮器。
汽车雨刮器的机构设计
1.雨刮器简介
• 如下图1所示，雨刮器的一般结构原理图，雨刮器的动力源来自电 动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高 的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般 与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输 出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆 动的运动。雨刮器电动机采用3刷结构以方便变速。间歇时间由间歇继电 器控制，利用电机的回位开关触点与继电器电阻电容的充放电功能使雨 刮器按照一定周期刮扫。
汽车雨刮器的机构设计
确定了数据后，雨刷器的总体方案效果图如下
汽车雨刮器的机构设计
图中，绿色细实线代表雨刷器处于第一个极限位置，而黑 色粗实线代表雨刷器处于第二个极限位置。 如图，蜗轮是逆时针转动的，初始状态如图B所示，此时雨 刷停留在玻璃下沿，当蜗轮沿逆时针方向转动到如图A所示，即 刚好经过了一个工作行程时，雨刷刚好从玻璃下沿顺时针运动 到竖直位置（如图A所示），即雨刷也恰好经过了一个工作行程， 此时，蜗轮继续沿逆时针方向转动，当再次转到如图B的初始位 置时，这一过程是回程过程，则雨刷也刚好从竖直位置沿逆时 针转回玻璃下沿（如图B所示），由此，一个工作周期结束，以 后的运动总是周而复始的循环往复运动。
雨刮系统设计指南
1、雨刮简要说明1.1系统综述风窗玻璃电动刮水器总成（以下简称雨刮总成）是指由电动驱动、能刮刷风窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰尘等物质的装置。
有气动式的和电动式的，气动式只适用于具有压缩空气气源的汽车，而电动式则应用较广。
普通的电动式雨刮系统的工作原理是：当电机1工作时，带动曲柄2做圆周运功，通过连杆3使摇臂4做往返运动，而摇臂4又带动刮臂刮片组件5做往返运动以除去玻璃上的雨水、雪或灰尘。
（详见图1）54321图1随着时代的发展，新技术在雨刮系统中也用应用，出现了感应雨水式的自动雨刮；取消了连动机构的反转电机；使刮刷力均匀、刮净度更高、噪音更小的平刮片等等。
1.2适用范围本指南制定了电动式雨刮系统的一般设计思路、方式方法，适用于CAC公司普通雨刮器（不含反转电机、平刮片等）的设计开发。
1.3系统爆炸图雨刮系统包括：电机、连动机构、刮臂、刮片等。
(详见图2)图22、设计构想2.1设计原则系统设计时应最大限度的继承现生产或已确定开发状态的产品，包括接插件型号（如图3）、紧固件型号，以降低产品开发成本、开发周期，保证产品质量，同时也便于我司的系统管理。
根据车型不同，确定是否有防浮翼，自动雨刮等。
在设计初期应与厂家确定雨刮器的试验项目、试验标准等。
厂家：AMP护套号：936294-2定义：1－电源；2－自动回位；3－空位；4－高速；5－低速；6－地前雨刮插件厂家：AMP护套号：174928-1端子号：173645-2定义：1－电源2－自动回位3－地后雨刮插件图32.1.1雨刮器功能要求2.1.2顾客要求雨刮系统对于驾驶者的重要性是不言而喻的，尤其是在雨雪天气，所以雨刮系统的可靠性和刮净度是顾客提出的最基本要求，同时对雨刮系统的噪音和雨刮对收音系统的骚扰程度也提出了要求。
2.1.3性能要求1、雨刮器应能承受-40℃～+95℃的环境温度且不变形。
，2、雨刮系统在12VDC湿玻璃上刮刷，电机最大电流消耗不大于10A3、高频不小于45次/min，低频不小于20次/min，且高频与低频之差应不小于15次/min。
汽车雨刮设计规范
汽车雨刮设计规范一、概述汽车雨刮是车辆上用来清洁挡风玻璃上雨水、灰尘等杂物的装置。
其设计规范的制定对于确保驾驶员安全视线、提升行车安全起到至关重要的作用。
本文将从结构设计、材料选择、安装位置等多个方面介绍汽车雨刮设计规范。
二、结构设计规范1.软性刮片：刮片应选用高弹性、耐候性能良好的材料，如天然橡胶或硅胶。
刮片的表面应设计为弧形，以确保整个刮片与挡风玻璃能够充分接触，减少残留水迹。
刮片的细颗粒应当均匀、紧密，不能有毛刺或杂质，以免刮伤挡风玻璃。
2.手动操作机构：手动操作机构的设计应便于驾驶员的操作，需要方便稳固的开关按钮或拉杆，并且在手动操作过程中具有良好的传递力与稳定性。
3.自动清洗机构：自动清洗机构应基于传感器或计时器的信号来启动，能够根据雨水大小和频率进行智能清洗，以降低驾驶员的操作频率。
三、材料选择规范1.刮片材料：刮片应采用高弹性、耐候性良好、耐高温变形的材料。
天然橡胶和硅胶是常见的刮片材料，具有良好的抗磨损和耐候性能。
2.雨刮机构材料：雨刮机构的主要材料应选用高强度、抗腐蚀的材料，如不锈钢、铝合金等，以保证雨刮机构的稳定性和耐久性。
四、安装位置规范1.刮片安装位置：刮片应与挡风玻璃成一定角度，以确保刮片能够将雨水顺利刮除，不产生漏刮现象。
刮片安装时需要考虑驾驶员的视野范围，尽量减少遮挡。
2.刮片长度：刮片的长度应覆盖整个驾驶员的视野范围，同时需要适应不同车型的挡风玻璃倾角。
五、其他规范1.刮片噪音：汽车雨刮在工作时产生的噪音应尽量降低，不影响驾驶员的正常听力。
2.刮片寿命：刮片的使用寿命应达到一定标准，例如可正常工作一定时间后才需要更换，以确保雨刮性能的持久及驾驶安全。
3.雨刮机构防冻：对于寒冷地区，雨刮机构应具备防冻功能，以确保在极寒天气条件下正常工作。
4.雨刮倾斜角度：雨刮的倾斜角度应变化适切，不宜过大或过小，以保证刮片刮除雨水的效果。
六、结语汽车雨刮设计规范的制定是为了确保驾驶员的行车安全，提升行车体验。
基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计
基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计摘要本文设计的雨刮器是以单片机AT89C201 为核心部件，实现雨刮器的自动控制功能。
软件设计部分包括智能雨刮器程序设计思想和雨刮器功能分析。
设计并实现了步进电机、按键、LCD1602显示和雨量传感器电路的结构和功能，主要编写了主程序的逻辑结构。
软件部分采用C语言，通过对雨量值和设定值的分析，完成雨刮器的自动启停和速度控制。
关键词：雨刮器自动控制单片机AT89C2011 绪论1.1 选题背景自动雨刮器系统的使用可以减少驾驶员在行驶之间的分心，保证玻璃落雨刮的量得到保持，从而提高车辆的安全性。
雨刮器控制系统运行时，可根据雨量情况控制各控制点的速度，具有快速稳定等特点[1]。
本文在系统软件设计中，根据不同的控制方式，实现了雨刮器动作的半自动控制、自动控制、定时控制和智能控制的转换。
1.2 研究现状根据对多个市场领域的汽车属性研究的分析，数据显示，消费者的消费偏好包括预缩安全带，前排座椅安全气囊，驾驶员座椅安全气囊等。
可以看出，对安全设备的需求已经超过对舒适设备的需求。
其中，对自动刮水器的需求排名第六。
2 自动雨刷器硬件电路设计2.1 单片机最小系统复位控制电路和电机时钟自动控制电路是电机最低工作系统，两种通常需要使用的控制功能。
复位降压电路由电机按键、保护驱动电阻、上压下拉驱动电阻和降压电容等主要部件共同组成,可以轻松方便实现电机按键手动降压复位及按键上拉放电自动降压复位,并与数控单片微电机9针自动复位端端口相连。
52MCU高电平启动复位,当一个MCU加5V直流电源(用于上下充电)电容开始启动时,电容器的充电量大约为相等于一个电容短路,RSTET上的短路电压为5V，采用MCU高电平启动复位，则MCU复位。
2.2 步进电机驱动电路步进驱动电机主要是用一个ULN2003芯片元件来进行驱动,其中的驱动控制电路主要是用一个ULN2003主驱动芯片、漏极驱动电阻和220U的电容器芯片来连接构成。
智能雨刮器机械结构设计_0
智能雨刮器机械结构设计摘要雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪和灰尘等，以保证玻璃透明清晰。
本文分析了智能雨刮器机械结构设计，能够取代传统的机械结构的雨刮器。
关键词电动雨刮器；雨量传感器；红外；智能刮水器结合了两种机械技术：一是通过电动机和减速蜗轮为刮水器提供运动力量；二是通过刮水器连杆机构来带动电动机刮水器。
电动机和减速齿轮：在挡风玻璃上来回快速移动的刮水片要的动力非常大。
我们将蜗轮使用在小电动机的输出端来产生这种巨大的动力。
蜗杆减速齿轮可以使电动机的扭矩增大50倍左右，同时也能使电动机的输出速度降低近50倍左右。
减速齿轮输出的动力操纵着连杆机构，使刮水器来回移动。
电动机/齿轮总成内部的结构是一个能够感应下止位的限位电路。
限位电路向刮水器提供电源，如果刮水器停在挡风玻璃底部时，马上切断电动机电源。
此电路还能根据刮水器间歇性设置，使刮水器在刮水过程中短暂停顿[1]。
连杆机构：减速齿轮的输出轴上连接着一个短凸轴。
这个凸轴随着刮水器电动机的转动而旋转并且与一个长杆相连；当凸轴旋转时，来驱使长杆来回往复运动。
这个长杆又和一个短杆相连，并且由后者驱动驾驶员一侧的刮水片。
另一个长杆从驾驶员侧向乘客侧刮水片传送动力。
1 智能雨刮器电机设计智能雨刮器系统一般分为单片机、直流电动机、雨滴传感器及雨刷等几大部分。
智能雨刮器的系统结构框图如图所示。
雨刮电机是由电机带动，通过连杆机构使电机的旋转运动转变为刮臂来回往复运动，从而实现雨刮动作。
汽车的雨刮器是通过雨刮器的电机来驱动，用电位器来控制不同挡位的电机转速。
雨刷器电机后端有封闭在同一个壳体内的小型齿轮变速器，使输出的转速降低至需要的转速。
这个装置俗称叫雨刷驱动总成。
该总成的输出轴连接雨刷端部机械装置，通过拨叉驱动和弹簧复位实现雨刷的往复摆动。
本文介绍的智能雨刮电机设计采用永磁式直流电动机，其定子磁场是由锶钙铁氧体制成的一组永久磁场，它具有结构简单、功率大、省电、机械特性较硬等优点。
汽车雨刮器设计报告
汽车雨刮器设计报告摘要：1.引言2.设计原理汽车雨刮器的工作原理是通过雨刷在挡风玻璃上来回摆动，将雨水刮除。
雨刷臂由雨刷臂关节连接到雨刮器马达，雨刷臂可以在水平和垂直方向上移动。
雨刷通过橡胶刮条与挡风玻璃接触，携带水滴一起刮走。
雨刮器马达负责驱动雨刷臂以适当的速度和力量进行摆动。
3.结构设计(1)雨刷：雨刷需要选择耐磨、耐腐蚀的材料，并且具有良好的弹性，以确保刮去雨水的效果。
常见的材料有橡胶和硅胶等。
(2)雨刷臂：雨刷臂需要具备足够的刚度和弯曲能力，以适应不同挡风玻璃的曲面。
雨刷臂应采用轻量化设计，以降低质量和减少驱动力的需求。
(3)雨刮器马达：雨刮器马达应具备足够的功率和稳定性，以保证雨刮器在恶劣天气条件下的正常工作。
同时，马达应具备防水和抗震性能，以适应不同的道路条件。
4.实验验证为验证设计的可行性，我们进行了一系列实验。
首先，我们测试了不同材料的雨刷对于刮去雨水的效果，结果显示橡胶雨刷具有较好的刮水性能。
然后，我们比较了不同刮水速度对于清除水滴的效果，结果显示较快的刮水速度可以更好地清除水滴。
最后，我们测试了雨刮器在不同道路情况下的工作稳定性，结果显示设计的雨刮器可以稳定工作，并且对于不同道路条件下的雨水具有较好的清除效果。
5.结论本报告介绍了汽车雨刮器的设计原理、结构和选材，并通过实验验证了设计的可行性。
设计的雨刮器具有良好的刮水性能、稳定性和适应性，能够满足驾驶人员在雨天行驶的需求。
在未来的研究中，可以进一步优化设计，提高刮水效果和使用寿命。
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前言汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一，现代汽车正从一种单纯的交通工具朝着满足人们需求、安全、节能和环保的方向发展。
为了满足人们对汽车日益提高的要求，汽车研发及生产机构必然要将越来越多的电子产品引入到汽车上，智能控制系统也成为汽车革新的主要内容。
雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪、灰尘和水泥等，以保证玻璃透明清晰。
第一个发明电动刮水器的是德国博世公司，博世将它作为“博世最年幼的产品”加入到博世的产品家族。
自那以后，这个婴儿逐渐成长，从单纯的刮片发展到二十一世纪初的风窗玻璃之星——无支架的刮水器。
在汽车的驾驶史上，对风窗玻璃的清洁问题解决开始得比较晚。
汽车从只有平添驾驶发展到成为全天候的驾驶。
技术变化最大是在二战以后伴随着大规模机械的出现。
风窗玻璃洗涤器、间歇开关、后窗刮水器和可加热喷水器保证了驾驶时的视野清晰与行车安全。
伴随着其他一些技术革新，比如雨滴传感器、可变位刮水臂、刮水器的出现，就更扩大了刮拭的范围，刮水器成为了一个复杂的系统。
目前传感器在汽车上的应用已经相当广泛，汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
在对于汽车雨刮器的研究上，智能雨滴传感器自然成了智能刮水器系统的重要组成部分。
智能化传感器是具有智能功能的高档传感器，它具有检测、信息处理功能、自动进行各种误差补偿、精度高、量程覆盖范围大、稳定性好、输出信号大、信噪比高、传输中抗干扰性能好，可远距离输送信号，有的还带有自检功能。
在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。
本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。
该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。
光源发射器将红外光以固定角度投射到挡风玻璃上，经由挡风玻璃棱镜反射回到红外线接收器；在挡风玻璃清晰的情况下，红外接收器收到的红外线总量与红外线发射器发出的红外线总量基本相等。
当有雨滴落在挡风玻璃上时，部分红外线会因雨滴的折射而分散到外部，导致红外接收器接收到的红外线总量小于发射器发出的红外线总量。
通过对红外线总量的检测，判断雨量的大小，进而发出刮水请求到雨刷控制器，完成不同档位的刮水行为。
1.总体设计方案1.1 雨刮器要求a)雨量检测b)利用单片机检测雨刷故障（检测电流等）c)喷水电机、雨刮器电机转速PWM控制（实现间歇、快速1、快速2、点动等控制）d)通过检测雨量构成自适应控制e)刮水器关闭，刮片自动返回初始位置f)刮片要具有耐久性g)雨滴检测雨刮器，将雨滴传感器检出的雨量变成电信号，根据电信号的大小，控制刮雨器动作。
1.2 雨刮器方案本设计中的雨滴传感器选用红外雨滴传感器，属于光量变化原理雨滴传感器的一种由光（本设计中选用红外线）发射元件发射出的红外光以全反射角度在挡风玻璃的外表面反射，其角度必须在42°（玻璃-水）和63°（玻璃-空气）之间。
如果在挡风玻璃上有雨雨量越大，反射回来的光越多。
从发射元件发出的光反射到接收装置的挡风玻璃区域被称之为传感器的“敏感区域”，仅当雨水滴到这个区域时，才可以被探测出来。
为使系统灵敏可靠，挡风玻璃区域和灵敏区域之间必须要有一个较好的比例[1]。
雨滴传感器的原理图[6],如图1所示。
图1 雨滴传感器原理图2.系统功能本雨刮器可以实现以下的具体功能a)具有高速和低速两个档位的雨刮电机来同时控制两个雨刮，雨刮器不工作时，两个雨刮都停在风挡玻璃的左侧位置，即雨刮电机复位位置。
b)两电极复位端的时间偏差E及偏差变化为输入变量，PWM脉宽调制信号占空比增量U为输出量。
c)消除系统稳态误差的性能比较差，尤其在变量分级不够多的情况下，还可能会在平衡点附件产生小幅震荡。
d)可以在控制过程中采用改变量化因子和比例因子的方法，来调整整个控制过程中不同阶段上的控制特性，使其对复杂过程控制收到良好的控制效果。
这种形式的控制器称为自调整比例因子模糊控制器e)能够测出雨刮器的耐久性f)求系统给定值与反馈值的误差e。
微机通过采样获得系统被控量的精确值，然后将其与给定值比较，得到系统的误差。
3．系统设计3.1原理图设计根据要求，雨刮控制电路设计可分为几个模块：故障检测电路、雨量检测电路、电机驱动电路、雨刮工作模式显示电路以及电路设计中的复位电路和时钟电路两个基本模块下面，具体介绍各模块电路的设计原理。
单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。
ST89C52单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。
当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。
单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。
本设计中复位电路采用手动按钮复位方式。
手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平（图一）。
一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。
当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。
手动按钮复位的电路如所示。
由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。
单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作[12]。
图2 单片机复位电路3.2雨刷故障检测电路在雨刷工作状态中，最常见的故障便是雨刷电机堵转。
当电机出现堵转现象时，流过电机线圈电流会急剧上升，如果堵转现象不能得到及时解决可能会导致电机线圈烧毁。
具体解决方法如下：在电机与接地之间连接一个小电阻,将比较器的正端给定略大于电机正常运行时小电阻两端的电压值，而比较器负端则接在小电阻的高电位上。
电机正常运行情况下，电阻的端电压较小，比较器正端电压会大于或等于负端电压而当电机堵转时，由于电流急剧上升，所接小电阻端电压急剧变大，从而导致比较器正端电压小于负端电压的现象出现。
我们利用比较器的特性，通过比较器的正负端电压来判断电机是否出现堵转故障：若在一定时间内，比较器正端电压与负端电压相差不大，则表明电机正常运转；若在一定时间内，比较器正端电压低于负端电压[3]，见下图。
图3 雨刷故障检测电路3.2.1雨量检测电路在自动雨刷系统中，控制器通过雨量检测装置检测降雨量大小，进而控制雨刷器摆动速度。
此次设计采用红外式雨量检测装置。
3.2.2红外雨量监测装置工作原理雨量检测装置由玻璃棱镜、红外线光源发射器和红外线光源接收器等部件组成。
红外线光源发射器将红外光以固定角度投射到挡风玻璃上，经由挡风玻璃、棱镜反射回到红外线接收器；在挡风玻璃清晰的情况下，红外接收器收到的红外线总量与红外线发射器发出的红外线总量基本相等。
当有雨滴落在挡风玻璃上时，部分红外线会因雨滴的折射而分散到外部，导致红外接收器接收到的红外线总量小于发射器发出的红外线总量。
通过对红外线总量的检测，判断雨量的大小，进而发出刮水请求到雨刷控制器，完成不同档位的刮水行为[20]。
原理图见图4。
图4 雨量检测原理图3.2.3 红外发送电路雨量检测的发送装置采用的是红外发射二极管（TSAL6200），它将周期的电信号转变成一定频率的红外信号。
如果给红外发射端提供频率为38KHZ的方波信号，那么发射端就会发射出相应频率的红外信号。
3.2.4 红外接收电路HS0038B是一种能够接收红外信号的小型接收器件，不需要加红外过滤装置。
当HS0038B在没有接收到红外光时，输出端处于高电平；当接收端有红外光输入时，输出端为低电平。
实际应用中，由于雨量大小的不同，实际应用中，由于雨量大小的不同，玻璃的反射率就会有所不同，红外光的反射数量也就不同，红外光接收器输出地脉冲频率也会有相应的变化。
通过单片机的P2.6管脚的捕捉功能，连续捕捉脉冲的两个上升沿，算出脉冲频率值，通过处理就能得到雨量大小变化。
玻璃的反射率就会有所不同，红外光的反射数量也就不同，红外光接收器输出地脉冲频率也会有相应的变化。
通过单片机的P2.6管脚的捕捉功能，连续捕捉脉冲的两个上升沿，算出脉冲频率值，通过处理就能得到雨量大小变化。
3.2.5 电机驱动电路电机驱动电路中，由单片机输出一定频率的脉冲，通过三极管驱动继电器工作，当继电器闭合时，直流电机两端承受正向电压，电机启动。
为了保护继电器，我们在继电器两端并联一个反向二极管，起到续流的作用[13]，电路图如下。
图5 电机驱动电路3.3雨刮器工作模式显示雨刮工作模式显示由单片机和数码管共同完成，雨刮工作时，单片机将判断雨刮出于何种工作模式，并有由单片机P0口各引脚和P1口的低四位输出对应的高低电平，控制数码管显示[12]，电路连接如下。
图6 工作模式显示3.4雨刮控制电路原理图图7 雨刮控制电路原理图3.5仿真图设计仿真图如下图:图8 雨刮控制仿真图3.6制程序编写图9 程序流程图4.设计总结紧张的课程设计即将结束了，这期间让我学到了许多知识，让我懂得了对待科学要严谨、认真的道理。
这将是我在今后工作学习中的一笔宝贵财富。
本文在查阅了大量文献的基础上，结合实际应用问题，对智能雨刮系统进行了研究目前的雨刮系统大多是机械连杆结构的，采用雨滴感应式的智能雨刮系统只是在少数高级轿车上有应用，因为目前使用的光电雨滴传感器大都是由国外厂商一统天下，因而，价格比较昂贵，很难普及。
本文所研究的红外雨滴传感器及智能雨刮系统，由于成本低廉，性能稳定，可靠性高，易于在大客车和低档轿车上普及应用，有广泛的市场应用前景。
关于红外雨滴传感器及模糊控制器的设计，还有一些特殊情况未在本文所研究之内，仍有待进一步研究。
在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。
本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。
该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。
课程设计是对我们大学三年学习生活的实践和总结。
让我们把学会把理论运用到实际中。
整个设计中都倾注了苏老师大量的心血，对我的设计思路，设计方案的决定、构思都给予了重要的指导，使得我少走了不少弯路，我的课程设计才能按时、顺利的完成。
同时还要感谢帮助过我的同学们，谢谢你们在设计中给我的支持与动力。