汽车智能车灯及雨刮系统设计
毕业设计(论文)-基于单片机的汽车雨刷自动控制系统设计.
图1 四相六线制步进原理图（3）电动机驱动芯片的选择根据设计要求，本设计的核心部分就是对步进电动机进行控制。
最常用的是脉宽调制式斩波驱动方式，大多数专用的步进电机驱动芯片都采用这种驱动方式调速控制。
TA8435H 和L298都是比较常用，性能比较稳定可靠的集成有桥式电路的电机专用芯片。
TA8435是东芝公司生产的单片正弦细分二相步进电机驱动专用芯片,TA8435主要由1个解码器，2个桥式驱动电路、2个输出电流控制电路、2个最大电流限制电路、1个斩波器等功能模块组成。
工作电压范围宽（10－40V ）L298是ST 公司生产的内部集成有两个桥式电路的电机驱动专用芯片，它驱动的电压可达到46V ，单个桥直流电流可达到2A 。
具有两个使能控制端口，分别控制两个电机的启动和制动。
它可以外接电阻，把变化量反馈给控制电路。
其外，L298的两个桥式电路还可以并联起来驱动一个直流电动机，直流电流可达到4A 。
其实对于本设计来说，上述两块芯片都可用。
不过在市场上，TA8435H 使用比较广，而且控制起来也很方便，所以本设计选用TA8435H 作为电机的驱动芯片。
（4）雨量传感器选择目前市场上的雨水传感器大都是依据以下三种工作原理制成的：利用压电振子的传感器、利用静电电容的传感器、利用光强变化的传感器。
第一种和第二种是要把雨水传感器安装在汽车的外面，雨滴直接滴在传感器上，第三种把雨水传感器安装在风挡玻璃驾驶室一侧，通过雨滴滴落在玻璃上引起反射光强的变化感应传感器。
相比较各类雨水传感器的性能和价格，设计中采用的是第三种方案的雨量传感器，其是基于光强变化的原理，提出了一种新的红外线雨水传感器。
传感器由红外光发射电路和红外光接收电路组成，实验证明，这种雨水传感器反应灵敏，实时性好，性能稳定。
原理方框图该系统主要由控制单元、、检测部分、驱动部分和接口单元电路等组成，其结构框图如图2所示。
图2汽车自动雨刷控制系统结构框图电源电路 传感器 时钟电路 复位电路 单片机 步进电机驱动芯片步进电机郑重声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
汽车雨刮器的自动控制系统设计及实现
汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现设计总说明本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进行相应的工作。
自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。
此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克服了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。
本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。
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。
关键词：雨滴传感器；步进电机；单片机；雨刮器Car Wiper Blade Design and Implementation of AutomaticControl SystemDesign DescriptionThe design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper.In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speederror and its change were used as fuzzy stable variable. According to a set of fuzzy rules, the output variable was selected to control the PWM switch. In this way, the PWM technique was used to drive the DC motor and control windscreen wiper to swing synchronously.keywords：rain sensor;Stepper motor;MCU;windscreen wiper目录1.绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究背景 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4研究意义 (3)2.总体设计方案 (4)2.1自动雨刷控制系统设计思路 (4)2.2设计原理 (4)2.3系统组成 (5)2.3.1 单片机的比较与选择 (5)2.3.2 STC12c5a60s2功能特性概述 (6)2.4雨滴传感器的分类 (8)2.4.1压电振子原理的雨滴传感器 (8)2.4.2雨滴传感器种类 (9)2.4.3光量变化的雨滴传感器 (9)2.4.4红外雨滴传感器的原理 (10)2.5 显示元件选择 (10)2.5.1液晶显示简介 (10)2.5. LCD1602的基本参数及引脚功能 (12)2.6刮水电机 (13)2.6.1刮水电机型号的编制方法 (13)2.6.2减速器的结构特点 (14)6.2.3刮水电机的控制电路分析 (15)3.智能雨刮器的硬件组成及其芯片介绍 (17)3.1 STC89C52的时钟电路和复位电路 (18)3.2 A/D转换电路 (18)3.2.1 ADC0832芯片介绍 (19)3.2.2 ADC0832芯片电路 (21)3.2 液晶显示电路 (21)3.2.1 1602液晶简介 (21)3.2.2 液晶引脚说明 (22)3.2.3 液晶显示模块电路 (22)3.3 雨滴传感器电路设计 (23)3.4电机控制的硬件设计 (24)3.5发射模块 (25)3.5.1发射管 (25)3.5.2由555定时器构成的多谐振荡器 (26)3.6接收模块 (27)3.6.1红外接收管 (27)3.6.2带通滤波器 (28)4.软件设计 (29)4.1程序语言及开发环境 (29)4.2 智能雨刮器的主程序流程图设计 (29)4.3雨滴传感器的流程图设计 (30)4.4智能雨刮器电机控制的流程图设计 (31)5.系统调试 (33)5.1 元器件的选择与测量 (33)5.2 元件的焊接与组装 (33)5.3程序烧录 (34)5.4 KEIL运行 (34)5.5 运行结果 (35)6. 总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)附录Ⅰ电路原理图 (41)附录Ⅱ程序 (42)1.绪论1.1 概述雨刮器属汽车附件，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。
基于单片机的汽车智能照明系统_毕业设计(论文)
毕业设计论文基于单片机的汽车智能照明系统的设计摘要随着科学技术的发展，人们对汽车行驶安全性的要求越来越高。
照明系统是汽车主动安全重要组成部分之一，然而灯光光型单一且只能手动控制的传统照明系统存在的巨大的交通安全隐患已经无法跟上当前汽车安全性发展的趋势。
因此如何让汽车传统照明系统更加智能化、消除存在的安全隐患，成为一个具有重大现实意义的课。
本课题所研究的汽车自适应照明控制系统能够自动为车辆提供所处环境位置需要的灯光光型，为驾驶员提供良好的照明范围，减轻驾驶员的工作压力，减少交通事故，同时本系统与手动控制并联，不妨碍驾驶员对车灯的手动控制。
本系统主要有弯道照明前照灯自动开闭、会车时灯光自动切换以及前照灯延时关闭功能，可为驾驶员在不同的行驶环境下提供良好的照明，是汽车智能化照明的一个更加全面完善的设计方案。
在现有的对汽车照明系统的控制技术的基础上，本课题提出了一种以弯道随动转弯车灯调整为基本功能的汽车智能照明系统控制方案。
与以往的技术相比，本课题引入总线技术，使系统更符合汽车技术未来发展的方向。
而且本方案是基于AT89C51单片机开发的低成本、低功耗系统，性价比更为出色。
本文首先对汽车自适应照明系统的产生环境、国内外的发展现状和发展趋势做了简单的介绍，给出了系统的总体设计方案以及实现功能，并在此基础上详细阐述了系统工作的理论计算基础，然后根据系统的需求，在硬件部分，对微控制器和各实现功能的传感器进行了选择，并给出了执行器部分的设计方案，包括步进电机的选型以及步进电机驱动芯片的选择，同时在详细介绍了总线功能及原理的基础上设计总线接口的硬件电路，包括总线控制器的选型、总线收发器的选择等在软件部分，给出了系统各功能模块的设计流程图和实现算法，并在编译环境中完成各功能模块的源代码编写。
在论文的最后，对现阶段进行的研究工作进行了总结，并提出了许多尚待解决的问题，为今后系统的进一步完善提供了参考意见。
关键词: 智能照明；单片机；信号采集设计AbstractWith the development of science and technology, people increasingly high demands on driving safety. One of the lighting system is an important component of vehicle active safety, however light-light single and can only be manually controlled traditional lighting system, there is a huge hidden trouble of safety has been unable to keep up with the current development trend of automobile safety. So how to make cars of traditional lighting system more intelligently, to eliminate security risks, as one of great practical significance. This study on the issue of vehicle Adaptive lighting control system is able to automatically provide the environment for the vehicle location need to be light-light, for a driver to provide good illumination range, alleviate the work pressure on drivers to reduce traffic accidents, at the same time this system with manual control in parallel, without prejudice to the driver's manual control of the lights. This system mainly has the curve to illuminate the head lamp automatic make and break, passes in traffic when the light automatic cut over as well as the head lamp time delay closure function, may provide the good illumination for the pilot under the different travel environment, is an automobile intellectualization illumination more comprehensive consummation design proposal. In existing to automobile lighting system control technology foundation in, this topic proposed one kind take the curve follow-up curve headlight adjustment as the basic function automobile intelligence lighting system control plan. Compared with the previous technology, the subject of the introduction of bus technology to make the system more in line with the direction of future development of automotive technology. The program is based on the AT89C51 MCU development of low-cost, low-power system, the cost is even betterThis article first to the automobile auto-adapted lighting system production environment, the domestic and foreign development present situation and the trend of development has made the simple introduction, has given the system overall project design as well as the realization function, and in detail elaborated the system work theoretical calculation foundation in this foundation, Then the basis system demand, in the hardware part, has carried on the choice to the micro controller and each realization function sensor, and has given the actuator part design proposal, including step-by-steps the electrical machinery shaping as well as step-by-steps the motor-driven chip choice, simultaneously was introducing in detail the main line function and in the principle foundation designs the bus interface the hardware electric circuit, including the bus control unit shaping, the main line transceiver choice and so on in the software part, has given the system various functions module design flow chart and realizes the algorithm, and completes various functions module in the translation environment the source code compilation.In paper final, carried on the research work to the present stage to carry on the summary, and proposed many Shang Dai solved the question, has provided the advisory opinion for the next system further consummation.Key words:singlechip；intelligent lighting；Design of signal collection目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.2国内外发展状况及发展趋势 (2)1.3本课题的研究意义与目的 (3)1.4课题内容 (3)2 控制系统总方案设计 (4)2.1系统的功能及工作原理 (4)2.1.1系统的基本功能 (4)2.1.2系统工作原理 (4)2.2系统硬件总体设计 (4)2.3 单片机选择 (5)2.3.1 AT89C51简介 (5)2.3.2 AT89C51结构说明 (6)3 控制系统的硬件设计 (9)3.1超声波测距设计 (9)3.1.1超声波测距原理 (9)3.1.2超声波测距仪原理框图 (9)3.1.3 单片机实现测距原理 (9)3.1.4 超声波发射电路 (9)3.1.5 超声波检测接收电路 (10)3.2光强检测 (10)3.2.1光照检测方式 (10)3.2.2 检测电路 (11)3.3 信号采集设计 (11)3.3.1 车速信号的采集和处理 (11)3.3.2 方向盘转角信号调理电路 (13)3.3.3光电传感器信号的采集和处理 (14)3.3.4 步进电机驱动电路 (15)3.3.5前照灯自动开闭和远近光自动切换电路设计 (16)3.3.6 电源及断电保护电路 (16)3.4 单片机电路设计 (17)3.5电源模块部分设计 (18)3.6 亮灯控制模块 (19)3.7 按键模块设计 (20)3.8 电压比较器 (20)3.8.1基本过零比较器 (20)3.8.2任意电平比较器 (21)4 控制系统的软件设计 (23)4.1 Keilc介绍 (23)4.2 Keilc工程的建立 (23)4.3系统软件流程设计 (26)4.4延时子程序 (27)4.5消抖子程序 (27)4.6中断子程序 (28)5 设计小结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 英文参考文献 (33)附录B 参考文献中文翻译 (37)附录C 系统总程序 (40)1 绪论1.1 课题背景与意义自19世纪汽车诞生以来，已经历了一个多世纪的风雨。
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计
机械原理课程设计——汽车前风窗⾬刮器设计⽬录前⾔ .........................................................错误!未定义书签。
1.课程设计⽬的和任务......................................错误!未定义书签。
2.设计说明书的格式要求：..................................错误!未定义书签。
⼀、机械原理课程设计任务和简介...............................错误!未定义书签。
设计任务..................................................错误!未定义书签。
设计题⽬及其简介..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器设计的基本要求.....................................错误!未定义书签。
⼆、⽅案分析和⽐较............................................错误!未定义书签。
概述......................................................错误!未定义书签。
⽅案⽐较..................................................错误!未定义书签。
最终⽅案选定..............................................错误!未定义书签。
三、基本尺⼨的确定............................................错误!未定义书签。
前风窗玻璃的尺⼨..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器⾬刮臂尺⼨确定......................................错误!未定义书签。
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。
汽车雨刮器的机构毕业设计（机械CAD图纸）
目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (II)Key Words (III)1. 前言 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 选题的研究现状及发展趋势 (1)2. 设计题目：汽车雨刮器 (3)2.1 设计内容及步骤 (3)2.2 机构简介 (4)3. 设计方案比较 (5)3.1 设计方案一 (5)3.2 设计方案二 (6)3.3 设计方案三 (7)3.4 设计方案四 (8)4.设计的数据及运动分析 (9)4.1 整体工作流程 (9)4.2 工作部分即齿轮组 (10)4.3 摇杆滑块机构 (11)4.4 方案最终效果 (12)5. 设计综述 (14)结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要雨刷是最早发明于1910年.从1900年就有正规生产汽车在道路上，这意味着汽车没有雨刷在道路上遭受各种天气行驶至少10年！雨刷的构想产生于美国特瑞科公司的董事长在下雨天驾车，由于天气模糊，无法看清道路，导致撞倒了一个骑自行车的男孩。
虽然男孩没有受很大的伤，但是驾驶者被他的经历所震惊。
为他所震惊的是驾驶的危险是在没有完全看清道路的情况下发生的，这引起了雨刷的产生。
在我们熟悉的电动雨刷系统出现以前一系列不同的方法都尝试过。
最早的雨刷设计是一个塑料刀片在挡风玻璃上手动旋转。
虽然这使挡风玻璃变干净，前方的视野变清晰，但操作者的手很快就累了，于是这种设计被放弃了。
另一个的设计是由一个真空驱动泵所引发的。
不幸的是这种设计被操作速度随车速改变的事实所困扰。
这次失败最终导致连接一个电机到雨刮臂，这种本质一直沿用到今天。
关键词：雨刷；发明；电动雨刷；AbstractThe windshield wiper was first invented in 1910. The first regular production automobiles had been on the roads since 1900, which means that cars were driving on roads in all kinds of weather for at least ten years without windshield wipers!The idea for windshield wipers was born when the President of the Trico company in the United States was driving his car on a rainy day and, unable to see the road well because of the weather, he hit a boy on a bicycle. Though the boy was not hurt badly, the driver was considerably shaken by the experience. It was his shock at the danger of driving without seeing the road properly that brought about the birth of windshield wipers.But a number of different methods were tried before the motor-driven wiper systems we are familiar with today came about. The initial windshield wiper design was one in which a rubber blade on the windshield was rotated manually. While this allowed the windshield to be cleared and forward vision improved, the operator hand soon tired, and the design was abandoned. The next design was powered by a vacuum driven pump. Unfortunately this design was plagued by the fact that its speed of operation changed with the speed of the vehicle. Thisfailure finally led to the attachment of a motor to the wiper arm, which is essentially the one still in use today.Key Words：blade；invent；Electric wipers1. 前言1.1 选题的目的和意义下雨的时候，大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作，两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动，将前档风玻璃的雨水刮去，还司机一个有效的视野。
智能车窗控制器课程设计
智能车窗控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解智能车窗控制器的基本工作原理，掌握相关的电子元器件及其功能。
2. 学生能够描述智能车窗控制器的电路设计，并解释其工作流程。
3. 学生能够掌握智能车窗控制器的编程方法，实现基本的车窗控制功能。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子知识，设计简单的智能车窗控制器电路。
2. 学生能够运用编程技能，编写程序以实现车窗的自动开关功能。
3. 学生能够通过实际操作，测试并优化智能车窗控制器的性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力，共同解决问题。
3. 增强学生对智能科技应用于生活的认识，培养社会责任感和科技伦理观念。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为初中年级，具有一定的电子知识和编程基础，对智能科技感兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，引导学生主动探究、合作学习，培养解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高综合素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 智能车窗控制器的基本原理及其在智能汽车中的应用。
- 介绍常用传感器、执行器等电子元器件的类型及功能。
- 智能车窗控制器的电路图解读及工作流程分析。
- 编程基础：流程控制、函数、逻辑判断等。
2. 实践操作：- 设计智能车窗控制器的电路图，并搭建实体电路。
- 编写程序实现车窗的自动开关、防夹手等功能。
- 测试智能车窗控制器电路，并进行性能优化。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍智能车窗控制器的基本原理，解读电路图。
- 第二课时：学习常用电子元器件，分析传感器、执行器的作用。
汽车前挡雨刮系统设计
摘要随着汽车技术的逐步完善，雨刮器早就已经成为了汽车上面不可缺少的重要部件。
在国家标准中是作为安全特性的零部件要求。
自有汽车以来，道路交通的事故率在雨天要比在平日里多出许多，雨天的行驶过程中的安全特性大大降低，除了制动部件等主动安全系统外，在车外工作为驾驶员创造良好视野的前挡雨刮器也是非常关键的因素。
在雨天环境中，驾驶员需要足够清晰的视线和足够宽阔的视野才能保证行驶过程中的安全，但往往由于雨刮器的疏于维护或损坏，导致了危急时刻的视线阻碍，无法做出正确的判断以至于错过了最佳规避危险的良机。
由于雨刮器的外部工作环境非常复杂，其日晒雨淋，大风，灰尘，飞虫，油污等外部不定的物质都会对雨刮的性能产生不良影响。
除了对驾驶员使用的体验，如视觉，听觉等感官有较大的影响外，其使用寿命往往会比较短。
尤其是雨刮片，其本身就是易损物件，在设计中需要考虑到使用寿命以及刮净度质量等方面的影响。
本文将就前挡雨刮器的设计方法进行展开讨论和解读。
从雨刮的发展历史，基本原理，常见的雨刮器形式，到雨刮器的结构设计逐一展开。
文中也会介绍一下其中涉及的主要工具包括了CATIA，可视化模拟等通用或特制的雨刮器模块开发工具，来说明开发雨刮器所必须的专业性。
由于时代的变迁，现在的汽车不断地追求舒适性以及紧凑性，以至于留给雨刮器系统的车身空间越来越小，我们需要根据实际的车身环境设计出多样灵活的雨刮器。
通过成熟的四连杆理论，如何有效的运用紧凑而可靠的连杆机构传递力矩供雨刮工作，也成了当前开发过程中的一个费时费力的难点。
但随着科学的进步，现代雨刮器的开发工作已经可以通过专门的工具软件实现开发的质量并大大缩短了开发周期，本文将主要围绕雨刮器的高效现代设计方法展开论述。
关键词：雨刮器，攻击角，三维建模，雨刮臂，雨刮片，传动杆系统Vehicle Front Wipe System DesignABSTRACTAs the car technology gradually improve, wiper system has become an indispensable component. It is trade as an security feature parts in the national standard requirement. Investigate its reason is that ever since the car existing in our life, the road traffic accident rate is much higher in the rainy days than the normal days. Driving in rainy days become a much danger. Beside the safety parts such as brake components, wiper system is a very key system to work for the driver to create a good view in the vehicle. In rainy conditions, the driver needs a clear enough view to guarantee his safety during driving on road. But usually, the neglect of maintains the wiper blade will lead to the danger of blocking the line of sight, the driver will be unable to make the right judgment and missed the best opportunity for avoiding dangerous.The wiper working environment is very complex. Material which is like strong wind, dust, insects, oil pollution will lead to a bad performance of the wipe quality. The experience of the pilot will be affected by visual, auditory and other sensory, and the wiper system service life tend to be shorter, wiper blade in particular. So, in the design, need to take into account the service life and maintenance cost, etc. This article will discuss the design of the front wiper method. Starting from the basic principle of wiper, then common forms of wiper system, and the structure design related process will also be included. Main tools including the CATIA, visual simulation, which is general or special module development tools, will illustrate the professional development of wipe system.Due to the change of The Times, more compact and comfort car design wanted by people. At the same time, less and less space for wiper system to locate in vehicle. We need develop more flexible wiper system according to the actual environment. How to use the compact and reliable linkage to transmit the motor torque for wiper working by the theory of four-bar linkage? Which has become a big difficulty topic in the current development. But with the development in computer technique, there is special software tools available. With that tools we can improve our design quality and decrease the development life cycle. The article will discuss that how to using the modem way for designing a wiper system with high efficiency and low risk.Key words:wiper system, attack angle, 3D modeling, wiper arm, wiper blade, linkage system汽车前挡雨刮器设计基泄攻沉尸1 绪论汽车前挡风窗玻璃的雨刮系统是重要的安全件，用于在雨天，雪天维护驾驶员的视野，以保证在恶劣天气环境的行驶安全。
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汽车智能车灯及雨刮系统设计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。
随着现代汽车的迅猛发展和电子技术的日新月异，汽车电子设备不断增多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车综合控制系统越来越复杂。
目前．以微控制器为代表的汽车电子在整车电子系统中应用广泛，汽车控制正由机电控制系统转向以分布式网络为基础的智能化系统。
CAN总线是一种支持分布式和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域广泛应用。
本设计主要针对基于CAN总线的汽车电子系统的设计，包括汽车车灯和汽车车窗和汽车雨刮等控制系统的总体设计思想、方法和硬件设计，介绍如何实现用CAN总线完成汽车控制系统的控制。
1CAN总线1.1CAN简介CAN(ControllerAreaNewtork)即控制器局域网，是一种先进的串行通信协议，属于现场总线范围。
CAN总线是最初由德国Bosch公司在80年代初期，为了解决现代汽车中众多的控制与测试一起之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，目的是通过较少的信号线将汽车上的各种电子设备通过网络连接起来，并提高数据在网络中传输的可靠性，CAN总线具有较强纠错能力，支持差分收发，因而适合高噪声环境，并具有较远的传输距离，特别适合于中小型分布式测控系统，目前己在工业自动化、建筑物环境控制、机床、医疗设备等领域得到广泛应用。
CAN总线具有以下几个重要特点：1)结构简单，只有两根线与外部相连，且内部含有错误探测和管理模块。
2)通信方式灵活。
可以多种方式工作，网络上任意一个节点均可在任意时刻主动的向网络上的其他节点发送信息，而不分主从。
3)可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接受数据。
4)网络上的节点信息可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。
5)CAN通讯格式采用短帧格式，每帧字节数最多为8个，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态和测试数据的一般要求。
同时，8个字节也不会占用总线时间过长，从而保证了通讯的实时性。
6)采用非破坏性总线仲裁技术。
当两个节点同时向总线上发送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可以不受影响继续传输数据，这大大地节省了总线仲裁冲突时间，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪。
7)直接通讯距离最大可达1k0m(速率在5kb／S以下)，最高通讯速率可达1Mb／s(此时距离最长为40m)。
节点数可达110个，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
8)CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
9)CAN总线采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
1.2CAN总线协议的报文帧结构形式在报文传输时，不同的帧具有不同的传输结构，下面将分别介绍四种传输帧的结构，只有严格按照该结构进行帧的传输，才能被节点正确接收和发送。
(1)数据帧由七种不同的位域(Bit Field)组成：帧起始(Start of)、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、数据域(DataField)、CRC域(CRC Field)、应答域(ACK Field)和帧结尾(End of)。
数据域的长度可以为0～8个字节。
1)帧起始(SOF)：帧起始(SOF)标志着数据帧和远程帧的起始，仅由一个“显性”位组成。
在CAN的同步规则中，当总线空闲时(处于隐性状态)，才允许站点开始发送(信号)。
所有的站点必须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前沿(该方式称为“硬同步”)。
2)仲裁域：仲裁域由标识符和RTR位组成，标准帧格式与扩展帧格式的仲裁域格式不同。
标准格式里，仲裁域由1l位标识符和RTR位组成。
标识符位有ID28～IDl8。
扩展帧格式里，仲裁域包括29位标识符、SRR位、IDE(Identifier Extension，标志符扩展)位、RTR位。
其标识符有ID28～IDO。
为了区别标准帧格式和扩展帧格式，CANl．0～1．2版本协议的保留位r1现表示为IDE位。
IDE位为显性，表示数据帧为标准格式；IDE位为隐性，表示数据帧为扩展帧格式。
在扩展帧中，替代远程请求(Substitute Remote Request，SRR)位为隐性。
仲裁域传输顺序为从最高位到最低位，其中最高7位不能全为零。
RTR的全称为“远程发送请求(Remote TransmissionRequest)”。
RTR位在数据帧里必须为“显性”，而在远程帧里必须为“隐性”。
它是区别数据帧和远程帧的标志。
3)控制域：控制域由6位组成，包括2个保留位(r0、r1同于CAN总线协议扩展)及4位数据长度码，允许的数据长度值为0～8字节。
4)数据域：发送缓冲区中的数据按照长度代码指示长度发送。
对于接收的数据，同样如此。
它可为0～8字节，每个字节包含8位，首先发送的是MSB(最高位)。
5)CRC校验码域：它由CRC域(15位)及CRC边界符(一个隐性位)组成。
CRC计算中，被除的多项式包括帧的起始域、仲裁域、控制域、数据域及15位为0的解除填充的位流给定。
此多项式被下列多项式X15+X14+X10+X8+X7+X4+X3+1除(系数按模2计算)，相除的余数即为发至总线的CRC序列。
发送时，CRC序列的最高有效位被首先发送／接收。
之所以选用这种帧校验方式，是由于这种CRC校验码对于少于127位的帧是最佳的。
6)应答域：应答域由发送方发出的两个(应答间隙及应答界定)隐性位组成，所有接收到正确的CRC序列的节点将在发送节点的应答间隙上将发送的这一隐性位改写为显性位。
因此，发送节点将一直监视总线信号已确认网络中至少一个节点正确地接收到所发信息。
应答界定符是应答域中第二个隐性位，由此可见，应答间隙两边有两个隐性位：CRC域和应答界定位。
7)帧结束域：每一个数据帧或远程帧均由一串七个隐性位的帧结束域结尾。
这样，接收节点可以正确检测到一个帧的传输结束。
2CAN总线在奥迪A6汽车车灯上的应用简介：灯光控制系统是保证汽车安全行驶的一个重要系统。
传统的灯光控制系统多采用继电器和独立模式控制，这使得车内线束过多且布线复杂，会引起严重的电磁干扰，使系统的可靠性下降。
CAN（Controller Area Network）数据总线是一种适用汽车环境的汽车局域网。
它能够很好的解决这个问题，它具有较高的传输速度，主要是针对汽车中对实时性要求很高的动力系统而设计的。
利用CAN总线，不仅能简化线束，而且还能大大降低车辆的故障率。
基于CAN总线的灯光控制系统，就很好用利用CAN总线的优势，发挥车灯的最大性能。
本设计利用CAN总线通信协议建立汽车灯光（前照灯）控制系统的局域网（对于汽车其他灯光可以按照同样道理设计而成，只需要多加几个通信的节点），控制的灯光有：远光灯、近光灯、示宽灯、雾灯、转向灯。
通过CAN总线实现上述灯光的开和闭的控制。
2.1灯光控制系统的网络硬件设计对于传统的灯光控制系统如图2.1-1所示。
图2.1-1传统的灯光控制系统图从图一可以看出，传统供电系统是所谓的并行结构，一个用电器赔一跟电力线和一个开关，开关置于驾驶员旁，由驾驶员控制开关通断，控制灯（或其他用电器）工作。
这种结构缺点是若用电设备越多，电力线就越多，这无疑是加大了汽车的负担而且容易收到干扰，导致器件不能正常运行。
对于CAN总线的灯光控制系统如图2.1-2所示。
它利用CAN总线，能够有效的减小电力线的数量，减少干扰，实现优化控制。
图2.1-2CAN总线的灯光控制系统如图我们可以直接在（图2.1-2）中增加CAN总线收发器，及其MCU控制电路，这样就能实现更多的车灯控制系统。
2.2MCU的选择本设计选用AT89C51单片机作为灯光控制节点MCU。
P89C51单片机是一个8位高性能微控制器。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位的单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.3CAN通讯控制器本设计采用SAJ1000独立CAN控制器。
PHILIPS公司的PCA82C200是符合CAN2.0A 协议的总线控制器，SJA1000是它的替代产品，它是应用于汽车和一般工业环境的独立CAN总线控制器。
具有完成CAN通信协议所要求的全部特性。
经过简单总线连接的SJA1000可完成CAN总线的物理和数据链路层的所有功能。
其硬件与软件设计和PCA82C200的基本CAN模式（BesicCAN）兼容。
同时，新增加的增强CAN模式（PeliCAN）还可支持CAN2.0B协议。
2.4CAN总线收发器本文世纪采用CAN总线收发器82C250。
PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，该器件对总线提供差动发送能力并对CAN控制器提供差动接收能力。
如在ISO11898标准中描述的，它们可以用高达1Mbit/s的位速率在两条有差动电压的总线电缆上传输数据。
这是全世界使用最广泛的CAN收发器之一。
图2.4为车灯控制系统硬件电路图，它的工作原理为：CAN总线控制器与单片机连通，由单片机的程序给予初始化，并选通控制器，当单片机P1.0~P1.4其中一个管脚开关按下时，立刻把数据传送到CAN控制器SJA1000，利用CAN总线收发器82C250将信号发出，通过CANH,CANL两个管脚传输数据，当控制对象（车灯）系统中的收发器收到信号时，其系统中的CAN总线控制器发出中断，使车灯系统的MCU执行相关程序，控制车灯驱动电路，使其相应的车灯完成控制目的。
（注意图中的发光二极管为车灯的驱动电路，驱动车灯的亮和灭）图2.4车灯控制系统硬件电路图微处理器AT89C51负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接受和发送等通讯任务。