基于单片机的自动感应式雨刮控制器设计与实现
基于STC89S51的汽车智能感应雨刷自动控制系统设计与实现
基于STC89S51的汽车智能感应雨刷自动控制系统设计与实现本设计实现了STC89C51单片机为控制核心的汽车智能感应自动雨刷器控制系统。
主要从硬件结构原理及软件编程方面进行设计。
系统设计了主程序的逻辑结构之外分别设计步进电机驱动模块、LCD显示模块、水量传感器模块。
软件部分使用C语言，系统根据检测到的水量值大小，实现雨刷器的自动启停和速度控制。
本设计基本达到了预期效果，具有较强的应用意义。
标签：STC89S51;自动控制;自动雨刷随着经济高速发展，人们对汽车辅助设备的舒适性和安全性要求变得更高，据调查数据显示，自动雨刷中高端车型所配备的安全设备之一，中低端的车型极少见有所配备。
智能感应自动雨刷可根据前挡风玻璃的落水量来控制雨刮系统的自动操作，减少司机手动使用手调节雨刷器，让驾驶变得更专注安全。
智能感应自动雨刷控制系统有效的提高了在雨天驾驶的安全性与可靠性;也避免了因为积水快速溅在挡风玻璃时驾驶员来不及打开雨刷器而引起的恐慌甚至交通事故。
[1]一、系统设计的硬件部分汽车智能感应雨刷自动控制系统总体设计框图如图1所示，整体设计由5个部分构成，分别是：单片机最小控制系统模块、ULN2003驱动步进控制电机模块、手工按键控制模块、LCD显示模块、水量传感模块。
单片机最小控制系统是智能感应雨刷控制系统的核心，本设计中的显示部件由LCD显示模块主要使用LCD1602，用于显示水量;手工按键控制模块主要是控制启动雨刷的水量;水量传感器采用专用的湿度传感器，将感应的水量转变成数字信号传送给单片机实现系统调用;步进控制电机模块控制命令来源于单片机，实现传感器感应水量大小触发后的系统操作。
[2]1.单片机最小控制系统模块单片机最小控制系统模块，此系统采用了STC89C51为主控制芯片。
STC89C51芯片具有可扩编性高的特点，使用MCS-51内核和8 位CPU 和在系统可编程Flash，工作电压范围较广，可正常工作于3V-6V，工作频率达到48MHz，具有8K的应用程序空间。
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。
基于STM32的智能雨刷控制系统
基于STM32的智能雨刷控制系统摘要本文提出了一种基于STM32微控制器的智能雨刷控制系统。
该系统利用STM32的高性能处理能力、丰富的接口资源和完备的外设支持，对车辆雨刷控制实现了全面的优化和升级。
根据实际路况和雨量大小，系统可以自动调整雨刷的工作频率和清洗力度，以实现最佳的清洁效果，并充分保障行车安全。
本系统不仅实现了雨刷控制的自动化，同时在可靠性和稳定性上也有了显著提升，在实际的道路行驶中已经得到了广泛应用和验证。
关键词：STM32；智能雨刷；控制系统；行车安全AbstractThis paper presents an intelligent rain wiper control system based on STM32 microcontroller. This system makes full use of the high-performance processing capability, rich interface resources, and complete peripheral support of STM32 to optimize and upgrade the control of vehicle wipers. Basedon the actual road conditions and rainfall intensity, the system can automatically adjust wiper's working frequency and cleaning intensity to achieve the best cleaning effect andfully guarantee driving safety. The system not only realizes the automation of wiper control but also has significant improvements in reliability and stability. It has been widely used and verified in actual road driving.Keywords: STM32; intelligent wiper; control system; driving safety引言车辆雨刷是车辆行驶中极为重要的安全装备之一。
基于单片机的智能雨刮器设计
基于单片机的智能雨刮器设计摘要：本篇论文介绍了一种基于单片机的智能雨刮器设计方案，该方案结合了传感器技术和单片机控制技术，能够自动感应雨水，控制雨刮器对车窗进行清洗和擦拭，有效提高了行车安全性和驾驶体验。
本文详细阐述了智能雨刮器的工作原理、硬件系统、软件设计及测试结果，并分析了智能雨刮器设计的优缺点和未来发展方向。
关键词：单片机，智能雨刮器，传感器，控制技术，驾驶安全性。
Abstract:This paper introduces a design of intelligent wiperbased on singlechip microcomputer, which combines sensor technology and singlechip microcomputer control technology.It can automatically sense rainwater, control wipers to clean and wipe the windows, and effectively improve driving safety and driving experience. This paper elaborates on the working principle, hardware system, software design and test resultsof intelligent wiper, and analyzes the advantages, disadvantages and future development directions ofintelligent wiper design.Keywords: singlechip microcomputer, intelligent wiper, sensor, control technology, driving safety.1.引言在汽车行驶的过程中，高速行驶车辆的前行视野往往会被大雨模糊，给驾驶员带来很大的安全隐患。
基于51单片机的雨刮控制实验报告(word文档良心出品)
汽车雨刮电机控制系统设计与仿真实验报告姓名：学号：班级：指导教师：实习时间：一、实验目的1、掌握汽车雨刮电机总成的结构和工作原理。
2、掌握protus软件和keilμVsion软件的使用方法。
3、学习使用protus软件进行电路原理图设计并进行仿真。
二、实验设备安装有protus软件和keilμVsion软件的PC机一台。
三、实验原理及内容1、汽车雨刮的结构和工作原理雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高温（摄氏零上80度）和低温下（摄氏零下30度）工作；能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀；使用寿命达到15万次刮刷循环（乘用车）。
汽车雨刮的主要组成部分为雨刮电机总成，四连杆机构，雨刷总成。
当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。
一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。
手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刮器洗涤档风玻璃。
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。
司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。
为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。
现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。
其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。
有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。
基于单片机的汽车智能雨刮器设计与研究
图１ ５ ５ ５定 时 器 原 采用 西门子公司出产的Ｓ Ｆ Ｈ４ ２ １ 作为光源 。 峰值波 长 为８ ８ ０ ｎ ｍ， 带宽 ＜８ Ｏ ｈ ｍ。 它具有 高线性度 、 高可靠性 、 高脉冲处理能力 等特点。 采用４ 个一组 ， 两组并联 的方式 ， 由５ ５ ５ 定时 器驱 动， 发 出频率为３ ８ ｋ Ｈｚ 的红外光 。 工作在３ ８ ｋ Ｈ ｚ 的频率下 ， 采 用这 种方式可 以减少发射 电路 的功耗 。 （ ２ ） 由５ ５ ５ 定 时 器 构 成 的多 谐 振 荡器 ： 发 射 器 的核 心 是 振 荡器 ， 多谐 振 荡 器 是 一 种 自激 振 荡 电路 ， 该 电路在 接 通 电源 后无 需 外 接 触 发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲或方波 。 可由集成 电路 １ ． ２接 收 模 块 反相器 、 与非 门、 无稳态 电路 ， ５ ５ ５ 定时器 等组成 ． 其 中５ ５ ５ 定时器组 接 收 模 块 是 由一个 红 外接 收 管 、 带通 滤波 器 、 分频器及５ ｌ 单 片 成 的 振 荡 发射 系 统容 易 起 振 ， 本 身 的输 出功 率 较 大 ， 常 用 其 组 成 发 机组成 。 射系统 ， 其原理图如图ｌ 所示 ： （ １ ） 红外接收管， 西 门 子Ｓ Ｆ Ｈ３ ２ ０ ， ＮＰ Ｎ型 硅 光 电 三极 管 。 峰 值 波 ， ’ １ ８ ０ ｎ ｍ， 具有 高 线 性 度 、 高可靠性等特 点， 将 接 收 到 的 红 外 图ｌ 中， Ｃ 、 Ｃ 专的比较电压分别为吾 Ｖ 和｛ Ｖ 接通电源 长 为 ８ ’ 光 脉 冲 信 号 变 成 电脉 冲 信 号 后 送 入 带 通滤 波器 。 后， 电容ｃ 被充电， ｖ 上升， 当ｖ 上升到吾 ｖ 时， 触发器被复位， （ ２ ） 带通滤 波器 ， 作用是只允许某一段频带内的信号通过 ， 而将 同时放 电Ｂ Ｊ Ｔ Ｔ 导通 ， 此时ｖ 为低 电平 ， 电容ｃ 通过Ｒ ２和 孜电 ， 此频 带以外的信号 阻断。 经常用于抗 干扰 的设备 中， 以便接收某一 １ 而消除高频段及 低频段 的干扰和噪声。 将 使ｖ 下降。 当ｖ 降到｛ ｖ 时， 触发器又被置位， ｖ 翻转为高电 平。 频带范围 内的有 效信号 ， 低通 滤波器和 高通滤波器 串联起来 ， 即可获得带通滤波 电路。 其原 电容器 Ｃ 放 电所需的 时间为 ： ｔ ＝（ ＲＣｌ ｎ ２ ） ０ ． ７ 足Ｃ式（ １ ） ， 当Ｃ 放 理 示 意 图如 图２ 所示 。 １ 在 图２ 中， 低通 滤波器 的通 带截止 频率 为ｆ ２， 即该低 通滤 波 电结束时 ， Ｔ截止 ， ｖ 将通过Ｒ． 、 Ｒ 向电容器ｃ 充电， ｖ 由ｉｖ 器 只允许ｆ ＜ｆ ２的信号 通过 ； 而高通滤 波器 的通带截 止频率为ｆ ， ＇
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。
基于单片机的智能雨刷系统设计开题报告
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万方数据
万方数据
脉宽调制波的占空比，以决定ＰＷＭ的占空“８１．系统控制电路的软件框图如图４所示．
圈４系统软件控制流程图
４实验分析
初步采用喷壶模拟雨量大小，并模拟了小雨、中雨、大雨３种情况，分别采集了传感器输出的电压信号和单片机输出的ＰＷＭ波形，如图５一图ｌＯ所示．
圈６雨量为小雨时输出ＰＷＭ波形图１０雨量为大雨时输出ＰＷＭ波形
（下转第１６４页） 万方数据
万方数据
基于单片机的自动感应式雨刮控制器设计与实现
作者：王研博， 杜坤梅， 张洁， WANG Yan-bo， DU Kun-mei， ZHANG Jie
作者单位：哈尔滨理工大学,电气与电子工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040
刊名：
哈尔滨理工大学学报
英文刊名：JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2009,14(z1)
被引用次数：1次
1.陈杰;黄鸿传感器与检测技术 2002
2.陈苗海侦察监视车及共光电传感器的发展现状[期刊论文]-激光与红外 2005(07)
3.李长顺汽车控制系统的传感器 1996(02)
4.熊慧;尤一鸣MC68单片机入门与实践 2006
5.漆海燕凯越自动雨刮控制系统[期刊论文]-汽车维修与保养 2005(05)
6.裴京礼汽车传感器的发展历程、应用现状及未来[期刊论文]-农业装备与车辆工程 2005(01)
7.胡兴军;子萌汽车传感器发展综述[期刊论文]-重型汽车 2004(02)
8.董辉汽车用传感器 2005
1.张洁.王旭东.张思艳基于PWM的雨量感应式雨刮器电机起动电流的抑制[期刊论文]-哈尔滨理工大学学报2010(4)
本文链接：/Periodical_heblgdxxb2009z1048.aspx。