汽车自动雨刷控制系统的设计
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。
毕业设计---基于模糊模型的自动雨刷控制系统设计方
毕业设计---基于模糊模型的自动雨刷控制系统设计方摘要提出了一种基于模糊模型的自动雨刷控制系统设计方法。
该系统通过红外雨量传感器检测雨量大小，使用模糊控制算法和脉宽调制技术调节雨刷器的速度；给出了系统的总体结构和具体设计方法。
实验表明，本文所提出的自动雨刷控制系统性能可靠、反应灵敏、控制效果良好。
Abstract:This paper presents a fuzzy model-based automatic wiper control system design method. The system through the infrared sensors detect rain rainfall size, the use of fuzzy control algorithm and pulse width modulation speed wipers regulation; given the overall structure of the system and the specific design methods. Experiments show that the proposed control system for automatic wipers reliable, responsive, effective control.关键字：雨量传感器、PLC目录摘要 (1)1 绪论 (3)2 简介 (5)2.1、说明 (5)2.2、内容 (5)2.3、目的 (7)2.4、组成部分 (7)3 控制部分 (7)3.1智能雨刷工作循环流程 (7)3.2智能雨刷电器设备清单 (8)3.3电器元件传感器 (8)3.4可编程控制器 (14)3.5智能雨刷的机械结构 (14)4 智能雨刷电气控制原理 (17)5 刮水器常见故障分析与检测 (19)6 小结 (20)7 参考文献 (22)8 附图（表） (23)1绪论随着社会的不断发展，在当今科学技术不断变化的时代，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的不断出现，已不再是单纯某一门学科技术的发展，而是各门相关学科、多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。
汽车雨刮器控制系统设计论文
汽车雨刮器控制系统设计论文摘要：本设计是采用一个单片机、雨量传感器来对汽车自动雨刷控制系统的设计与制作，并有效的进行控制输出，它具有集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低价格等优点，是一个值得推广的一种方法。
在设计本作品时，通过查阅网络与图书馆搜集到的资料，与生活中汽车雨刷控制原理相结合，设计出了这一汽车自动雨刷系统的主要硬件结构和软件结构，这个系统的设计不缺乏自己的特点和创新点。
由于考虑到了成本使用的问题，在硬件上使用了AT89C2051单片机；在软件上，充分利用了AT89C2051的强大功能，实现了信息的快速处理和控制、显示功能，能精确检测。
该系统的应用有助于减减少驾驶员的重复操作，提高驾驶的舒适度。
Design of control system for automobile windscreen wiper Wang Ermin[Key words]automobile wiper， control system， design引言本文介绍了基于AT89C2051单片机的汽车雨刮器控制系统.通过开发系统固化到程序存储器中；把固化好的程序存储器即2051单片机插入实际应用系统，即可投入实际使用.设计充分利用2051单片机控制、抗干扰能力强，适应温度范围宽，控制效率和可靠性高的特点，实现对汽车雨刮器的喷水、急停与快、慢速刮水的控制.一、汽车自动雨刷控制系统的设计思路本次设计的设计思路是：运用汽车雨量传感器对环境雨量大小的检测，把信号输单片机系统，通过程序控制步进电机根据相应的环境做出不同的转动。
比如当小雨时，雨刮器自动工作在小雨运行方案（雨刷电机转动一个来回后停止10s后继续运行），当中大雨时，雨刮器自动工作在中大雨运行方案（雨刷电机转动一个来回后停止5s后继续运行），当大雨时，雨刮器自动工作在大雨运行方案（雨刷电机转动一个来回后继续运行）。
设计中单片机运用AT89C2051，步进电机用TA8435H进行驱动。
一种新型的汽车智能雨刷控制系统设计
Ａ ｖ ｌｎｅｌ ｅ ｔ ｉｅ ｙ ｔ ｍ ｒ ｔ ｍｏ ｉ Ｎｏ ｅ ｔ ｌ ｎ ｐ ｒ ｓｅ ｆ ｏ ｂｌ Ｉ ｉ ｇ Ｗ Ｓ ｏ Ａｕ ｅ
ＨＡＮ －ａ ＧＵＯ ａ － ｕａ Ａｎ ｔ ｉ． Ｘｉ ｏ ｈ （１Ｉ ｓ ｔｔ ｆ ｌｃｒ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｇａ ｄＥ ｅ ｔ ｎｃＴ ｈ ｏｏ ｙ Ｃｈｎ ｌ ｇＵｎｖ ｒｉ ， ｎ ｇ ｈ ｕ３ ０ １ ｉｎ ； ．ｎ ｔｕｅｏ Ｅ ｅ ｔｃ ｌ ｇｎ ｅｉ ｎ ｌｃｒ ｉ ｅ ｎ ｌｇ ， ｉ ａ ｉ ａ ｉ ｅｓｔ Ｈａ ｚ ｏ １ ０ ８Ｃｈ ａ ｉ ｉ Ｅ ｎ ｏ ｃ Ｊｉ ｎ ｙ ２ Ｈａ ｇ ｈ ｕＶ ｃ ｔ ｎ ｎ ｅｈ ｉａ Ｃｏ ｅ ｅ Ｈａ ｇ ｈ ｕ３ ０ １ ｉａ） ． ｎ ｚ ｏ ｏ ａｉ ａ ａ ｄＴ ｃ ｎｃ Ｈ ｇ ， ｎ ｚ ｏ １ ０ ８Ｃｈｎ ｏｌ ｌ
Hale Waihona Puke 摘 要 ： 提出了一种基于模糊模型的 自动雨刷控 制系统设计方法 。该系统通过红外雨量传感器检测雨量大小 ， 用模糊控制算法和 脉 使
宽调制技术调节雨刷器的速度 ； 给出了系统的总体结构和具体设计方法。实验结果表 明， 本文所提出的 自动雨刷控 制系统性能 可靠 、反应灵敏 、控制效果 良好 。 关键词 ： 雨刷 ； 模糊控制 ； 脉宽调制技术 ； 雨量传感器 中图分类号 ： ２ ＴＰ ９ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ３ ７ ４ （０ ８１ ０ ３ — ４ １０ — ２ １２０ ）０ ０ ５ ０
ｓ ｓ ｍ ｅ ｓｓｔｅａ ｕ ｔ ｆｒｉｆｌ ｂ ｅｉｆａｅ ａｎｓ ｎ ｏ， ｎ ｄｕｔ ｅｓ ｅ ｄｏ ｐ ｒ ａｅ ｎｔｅｆｚ ｙ ｙｔ ｓｎ ｅ ｈ ｍｏ ｎ ｎ ａｌ ｙ ｔ ｎｒｒｄｒｉ ｅ ｓｒ ａ ｄａ ｊ ｓｓｔ ｐ ｅ ｆｗｉｅ ｓｄｏ ｕ ｚ ｅ ｏ ａ ｈ ｈ ｂ ｈ
雨刮电路原理
雨刮电路原理
雨刮电路原理是一种用于汽车雨刮器系统的电路设计，用于控制雨刮器在雨天自动刮水。
该电路通过感应雨滴或者人工触发的方式，使雨刮器能够按需自动刮水。
该电路主要包括传感器、控制单元和电动机三个主要组成部分。
传感器负责感知雨滴或接受人工触发信号，并通过控制单元进行信号处理。
控制单元根据传感器的信号判断刮水的需求，并控制电动机的运行来驱动雨刮器完成刮拭操作。
具体来说，传感器一般使用光敏电阻、红外线传感器等，并将感测到的信号传输给控制单元。
在感知到雨滴或者接收到人工触发信号后，控制单元会根据预设的刮水策略判断刮水的需求，并发出控制信号。
这个控制信号会被传输到电动机驱动电路中，以控制电动机的转动方向和速度。
电动机驱动电路通常包括直流电源、电动机、继电器、开关等。
根据控制信号的不同，电动机会以一定的速度和方向来驱动雨刮器进行刮水动作。
需要注意的是，雨刮电路还包含一些功能性的设计，例如延时功能、变速功能和自动感应功能等。
延时功能可以通过延迟电路来实现，使雨刮器在刮过一定时间后自动停止。
变速功能则可以通过改变电动机的电压或转速来实现，以满足不同强度的刮水需求。
自动感应功能则可以通过感知雨滴的强度来自动调整刮水器的运行状态。
总的来说，雨刮电路原理主要是通过传感器感知雨滴或人工触发信号，经过控制单元处理后，控制电动机驱动雨刮器按需完
成刮水操作。
这种设计能够实现自动感应、变速和延时等功能，提高了汽车驾驶过程中的安全性和便利性。
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。
电气电子毕业设计387汽车雨刷器的设计过程和应用系统及硬件控制
目录目录 (1)摘要 (2)A B S T R A C T (3)提纲 (4)前导 (5)整体结构 (7)2-1、功能说明 (7)2-2 机械的设计思想 (9)2-3、主要包括如下三大部分机构。
(10)2-4、其基本要求 (11)2-5、雨刷器工作系统对机械传动的要求 (12)2-6、雨刷器概述 (13)2-7雨刷器系统执行元件说明 (15)2-8雨刷器的工作原理 (17)单元分说 (20)3-1、调速系统控制杆 (20)3-2、可编程序控制器（PLC） (22)总体结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)摘要本材料介绍一个汽车雨刷器的设计过程和应用系统及硬件控制。
设计过程由两个部分构成，一是机械部分---工作台;二是电子控制部分---系统控制，系统控制由以下几部分硬件构成；电源、PLC、速度控制杆、直流电动机。
对以上几个部分的雨刷器简单设计分析、简要说明，电源、具体说明了PWM调速系统、重点讲解说明伺服系统、PLC系统。
以上的各部分相关说明。
关键词：直流电动机、控制系统、速度控制系统、PLC系统AbstractIntroduces a direct-current servo work table design process and the application hardware.The design process is composed by two parts, One is the machine part work table another is the electronic part control system. Its constitution is by the switching power supply, PLC, touches the screen monitor,The system,The diffraction grating ruler,Masurium Pan, The cocurrent the system,Directs current the servo motor,PLC.But the principle of work is shows the cocurrent servosystem plan and its related content.Keyword: Velocity、the cocurrent servosystem 、system 、PLC system。
雨量感应式自动雨刮器控制系统
雨感应式自动刮水器的检测与控制一、刮水器的内部结构1、电动刮水器的基本机构雨感应式电动刮水器是通过雨感应系统检测雨水，由微型直流电动及驱动，通过联动机构，使风窗玻璃外表面的刮水片来回摆动从而扫除风窗玻璃上的雨水或雪。
其基本功能实现展示如下：2、组成电动刮水器由刮水电动机和一套联动机构组成，如图1所示。
电动机11转动时，通过蜗轮蜗杆减速，使与涡轮上偏心相连的连杆8作往复运动，通过拉杆7、3和摆杆2、4、6带动左右两刷杆1、5作往复摆动，橡胶刷便刷去风窗玻璃上的雨水、雪或灰尘。
二、刮水器的机械原理要让刮水片在挡风玻璃上来回快速移动，需要很大的动力。
为了产生这种动力，设计人员在小电动机的输出端使用了蜗轮。
蜗杆减速齿轮可以使电动机的扭矩增大约50倍，同时使电动机的输出速度降低50倍。
减速齿轮输出的动力操纵着连杆机构来回移动刮水器。
电动机/齿轮总成内部是一个能够感应刮水器下止位的电路。
该电路向刮水器提供电源，当刮水器停在挡风玻璃底部时，它才切断电动机电源。
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。
减速齿轮的输出轴上连接着一个短凸轴。
此凸轴随着刮水器电动机的转动而旋转。
凸轴与一个长杆相连；当凸轴旋转时，会驱使长杆来回运动。
此长杆又与一个短杆相连，并由后者驱动驾驶员侧的刮水片。
另一个长杆从驾驶员侧向乘客侧刮水片传送动力。
三、刮水器的控制系统大部分刮水器都有低速、高速以及间歇三种设置。
当刮水器以低速和高速移动时，电动机需要连续运转。
而使用间歇设置时，刮水器会在各次刮扫之间短暂停顿。
为了防止由于刮水器连续运转而在挡风玻璃上形成发粘的表面，现代汽车上一般都增设了电子间歇刮水系统。
刮水系统的间歇功能主要靠间歇控制器来实现。
电路图如下：图 2 奥迪100型轿车刮水系统电路原理1-间歇控制器2-刮水器开关3-洗涤电动机4-刮水电动机间歇控制器的工作原理：一般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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.1.2代码转换程序30
3.2中断服务程序30
3.2.1中断服务程序的设计31
3.3检测脉冲及电机运行程序的设计32
第四章汽车自动雨刷控制系统的安装与调试33
4.1电路图的绘制与PCB板的制作33
4.1.1电路图的绘制33
4.1.2 PCB板的制作33
4.2元件的识辩与检测35
Keyword：SCM，Sensors，Stepper motor，Automatic wipers Control System Design
前 言
在汽车制造业飞速发展的今天，汽车中已经安装了越来越多的自动控制系统增加主动和被动安全性。据统计，全世界雨天行车有7％的事故是由于驾驶员手动操作雨刷引起的，所以，一种具有极高可靠性能的汽车自动雨刷控制系统显的非常的重要，汽车自动雨刷控制系统使驾驶员免除手动操作雨刷的麻烦，有效地提高了雨天行车的安全性和雨刷的可靠度。国外许多汽车厂商研制以雨水传感器为基础的汽车自动雨刷控制系统，来代替传统的机械结构的雨刮器，但不是价格昂贵就是系统不完善。现在开发的汽车雨刷控制系统中，将雨滴传感器检出的雨水强度实成时测量值变电信号，根据电信号的大小，自动设定雨刮器工作的时间间隔，控制雨刮器动作。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与控制器相连接，控制雨刷电机的工作。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。
关键词：汽车自动雨刷控制系统，单片机，传感器，步进电机
Automatic wipers Control System Design
Abstract
The sensors designed mainly to the completion as a detector and software design to achieve a timely manner on the wipers to stop the motor, and are to reverse in order to achieve the automatic control of the vehicle wipers. The design is modern sensor technology and control technology in the automobile manufacturing industry in the application and use of the design of the stepper motor instead of the traditional wipers motors, sensors detected by the size of the rainfall signal, the signal input in the SCM AT89C2051 Stepper motor controlled by the start of motor rotation speed and positive and time. Design TA8435H use as a stepping motor driver chip, it is the PWM chopper drive, so overcome stepper motor in the low-frequency work, there will be vibration, noise major shortcomings. This design can be removed from the driver of the wipers of repeated operations, improve driving safety and comfort, reduce the pilot operation of the wipers the accident, greatly improving the reliability of the car wipers running.
摘要IV
Abstห้องสมุดไป่ตู้actV
前言1
第一章汽车自动雨刷控制系统总体设计和主要特点2
1.1汽车自动雨刷控制系统的设计思路2
1.2方案的选择设计与原理方框图2
1.2.1控制方案比较2
1.2.2原理方框图5
1.3汽车自动雨刷控制系统的主要特点5
第二章控制系统的硬件设计6
2.1电源电路的设计与分析6
2.2中央控制器——AT89C20518
2.2.1 AT89C2051的特点8
2.2.2 AT89C2051的功能描述8
2.2.3 AT89C2051的管角说明9
2.3电机控制电路分析与设计12
2.3.1步进电机的基本原理及特点12
2.3.2步进电机驱动芯片16
2.3.3步进电与驱动芯片连接电路设计20
2.4复位电路的设计20
2.4.1单片机复位电路基本原理及特点20
汽车自动雨刷控制系统的设计
摘 要
本设计主要完成以传感器作为检测器并通过软件的设计实现适时地对雨刷电机的转停、正转及反转，从而实现对汽车雨刷的自动控制。这次设计是传感器技术和现代控制技术在在汽车制造业中的应用，并且设计中运用步进电机代替传统的雨刷电机，通过传感器检测到的雨量大小的信号，把信号输入单片机AT89C2051过程序控制步进电机的启动、电机转动速度及正反转时间。设计中运用TA8435H作为步进电机的驱动芯片，其是脉宽调制式斩波驱动方式，这样能克服步进电机在低频工作时，会有振动大、噪声大的缺点。此设计能免去驾驶员对雨刷的反复操作，提高了驾驶的安全性和舒适性,减少由于驾驶员对雨刷操作带来的交通事故，也大大提高了汽车雨刷运行的可靠度。
2.4.1单片机复位后的状态的分析21
2.5时钟电路的设计与工作原理分析23
2.5.1振荡器特性23
2.5.2时钟电路的设计23
2.5.3单片机的基本时序单位24
2.6检测电路的设计与分析25
2.6.1雨水传感器工作原理25
2.6.2硬件设计与实现26
第三章汽车自动雨刷控制系统统软件设计29
3.1主程序设计29
4.3元件的安装焊接与系统功能调试36
4.3.1元件安装的基本要求与原则36
4.3.2元器件的焊接37
4.3.3系统调试与分析38
总结39
参考文献40
致41
附录42
附录一汽车自动雨刷控制系统设计程序清单42
附录二汽车自动雨刷控制系统设计电路原理图46
附录三汽车自动雨刷控制系统设计电路PCB47
附录四汽车自动雨刷控制系统设计元件图48