智能雨刷传感器课程设计示例分解
汽车智能雨刷教学示教装置的设计
汽车智能雨刷教学示教装置的设计设计了一种汽车智能雨刷教学示教装置，其组成包括红外雨量传感器模块、单片机、雨刷电机控制模块、雨刷电机、雨刷电机信号灯模块、框架和挡风玻璃。
文章介绍了总体设计构思与技术创新点。
该示教装置携带方便，能直接搬运到课堂上演示智能雨刷的工作原理，使得教学生动形象。
标签：雨刷；示教；智能引言雨刷系统是汽车的重要安全设备之一[1]。
目前中高档汽车大多配备智能雨刷系统，通过雨量传感器检测雨量大小，控制雨刷器摆动速度[2]，在使用过程中不需要驾驶者干预，自动保持挡风玻璃清晰，增加了行车安全[3]。
智能雨刷的工作原理是《汽车电器》课中必须讲授的内容，是理论教学的重点。
智能雨刷系统因结构复杂、设计独特造成学生理解困难[4]。
解决此问题最有效办法是进行案例教学，教师直接对着智能雨刷讲述原理结构，给学生直观印象，加深理论理解。
但是实车演示耗费财力物力，学生也不能清楚地看到控制部件与电机工作的情况，致使理论教学与实践教学无法同步进行。
因此本文设计开发了一种能在课堂上演示的智能雨刷示教装置，能直接搬运到课堂上进行演示，使得教学生动形象。
1 系统硬件设计汽车智能雨刷示教装置其组成如图1所示，智能雨刷教学示教装置包括红外雨量传感器模块1、单片机2、雨刷电机控制模块3、雨刷电机4、雨刷模块5、信号灯模块6，以及框架和挡风玻璃。
选择铝合金材料焊接成100cm*80cm*20cm的框架，用PVC板将其裁剪成相应尺寸进行填充。
在PVC板上固定演示用的挡风玻璃，红外雨量传感器模块1安装在挡风玻璃内侧中部，雨刷电机4安装在挡风玻璃内侧中部，雨刷模块5安装在挡风玻璃的外侧中部。
红外雨量传感器模块1、雨刷电机控制模块3、信号灯模块6都与单片机连接，雨刷电机控制模块3连接雨刷电机4，雨刷电机4连接雨刷模块5。
为了搬运方便，在框架下方安装有滚轮，并安装滚轮制动装置。
1-红外雨量传感器模块；2-单片机；3-雨刷电机控制模块；4--雨刷电机；5-雨刷模块；6-信号灯模块2 系统智能设计2.1 工作原理2.2 硬件设计红外雨量传感器模块1由红外线发射元件与红外雨量接收元件组成。
车载雨量传感器课程设计
车载雨量传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解车载雨量传感器的工作原理，掌握其基本构成和功能。
2. 学生能够描述不同类型的雨量传感器及其在车辆上的应用。
3. 学生掌握收集、分析车载雨量传感器数据的方法，并能进行简单的数据处理。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行车载雨量传感器的安装与调试。
2. 学生能够运用传感器数据，分析车辆在不同降雨条件下的行驶特性。
3. 学生能够通过小组合作，解决与车载雨量传感器相关的实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理传感器技术的兴趣，增强对科学技术的热爱。
2. 学生通过实际操作，提高解决问题的自信心，培养团队合作精神。
3. 学生认识到车载传感器在智能交通领域的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为高二年级物理学科选修课程，结合实际应用，培养学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点：高二学生已具备一定的物理知识基础，对新技术充满好奇，具备一定的探究能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作，掌握车载雨量传感器的相关知识，提高学生的实践能力和科学素养。
同时，注重培养学生的团队合作精神和情感态度价值观。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 车载雨量传感器概述- 介绍车载雨量传感器的发展历程、应用领域及重要性。
- 教材章节：第二章第一节“传感器及其应用”。
2. 车载雨量传感器工作原理与构成- 详细讲解传感器的工作原理、构成及分类。
- 教材章节：第二章第二节“物理传感器”。
3. 车载雨量传感器的安装与调试- 介绍传感器的安装位置、步骤及调试方法。
- 教材章节：第二章第三节“传感器的安装与调试”。
4. 车载雨量传感器数据采集与分析- 讲解数据采集方法、传感器输出信号处理及数据分析。
- 教材章节：第二章第四节“传感器数据采集与处理”。
5. 车载雨量传感器在实际应用中的案例分析- 分析不同降雨条件下，车载雨量传感器在车辆行驶特性中的应用。
检测设计智能汽车雨刷
智能汽车雨刷的设计创新的意义：使汽车雨刷实现雨天自动打开雨刷器,晴天自动关闭雨刷器, 能根据雨量大小自动调节雨刷摆动速度的快慢，给司机带来更方便的驾驶空间及良好的视觉效果，从而大大提高雨天驾驶的方便性和安全性。
创新的背景：驾驶员都体会到，一到下雨天，视野就会变得模糊，挡风玻璃上尽管有雨刷在工作，可还是会出现较长时间的视野模糊，还有起水汽等现象，不够智能化。
因此就想，要是下雨时，能自动开启汽车的挡风玻璃下方的雨刷，并且雨量大，雨刷来回摆动的越快就好了。
当下雨时，驾驶者通常是以人为判断前挡风玻璃模糊程度，而采用手动方式调整雨刷启动按钮，如此不仅使驾驶者分心，也会使玻璃清晰度不一，两者均与驾驶安全有关，所以想到一种智能的方法，利用自动雨刷系统可以减少驾驶者于行驶间的分心，确保玻璃落雨量刮除保持定量，以提升车辆的安全性。
创新的思想：要理解雨水感应式自动雨刷系统是怎么样工作的，最好的方式是观察系统到底需要什么样的信息以及根据所得信息需要做出什么样的反应。
想要实现雨刷器自动化的功能，仅仅知道当前正在下雨是不够的，还要知道雨量有多大，雨是在增大还是在减小。
软件根据传感器信息来判断是否在下雨或者下雪。
如果落在挡风玻璃上的水并不是雨水，系统需要对这种情况做出正确的反应。
为了达到以上效果，我产生了一个设想，建立一个智能汽车雨刷系统。
如何设计：由于下雨天和晴天玻璃的见光度是不同的，通过光学式传感器检测光线的强弱来判断雨水的存在，从而决定是否开启雨刷。
当挡风玻璃上没有雨水时，几乎所有的光都会反射到一个光学传感器上，当下雨时，挡风玻璃上就会存在雨水，一部分光线就会偏离，这就造成了传感器接受到光的总量的变化，从而检测了雨水的存在。
接着运用光电接受装置对雨量大小的检测，并把信号输入系统。
在一定的截面上，均匀的布置相同的光电接收头，由于雨量的不同，残留在挡风玻璃上的雨水量也就会不同，相应的一定截面内的反射度也就会不同，通过判断放大后的信号来判断雨量的大小，从而调整雨刷的速度。
自动雨刮教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：（1）了解自动雨刮的基本原理和组成部分。
（2）掌握自动雨刮的安装方法和操作步骤。
（3）熟悉自动雨刮的日常维护和保养知识。
2. 能力目标：（1）培养学生动手操作能力，能够独立完成自动雨刮的安装和调试。
（2）提高学生解决实际问题的能力，学会根据不同天气情况调整雨刮速度和角度。
3. 情感目标：（1）激发学生对汽车维修行业的兴趣，培养学生热爱专业、敬业的精神。
（2）增强学生的安全意识，认识到正确使用和维护自动雨刮的重要性。
二、教学内容1. 自动雨刮的基本原理2. 自动雨刮的组成部分3. 自动雨刮的安装方法4. 自动雨刮的操作步骤5. 自动雨刮的日常维护和保养三、教学方法1. 讲授法：系统讲解自动雨刮的相关知识，使学生了解其基本原理和组成部分。
2. 演示法：通过实际操作演示自动雨刮的安装和调试过程，让学生直观地掌握操作步骤。
3. 实践法：组织学生进行实际操作，巩固所学知识，提高动手能力。
4. 案例分析法：结合实际案例，让学生分析自动雨刮的故障原因，提高解决问题的能力。
四、教学过程1. 导入新课教师简要介绍自动雨刮在汽车安全驾驶中的重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解知识教师讲解自动雨刮的基本原理、组成部分、安装方法和操作步骤，结合图片和视频进行演示。
3. 实践操作学生分组进行自动雨刮的安装和调试，教师巡回指导，纠正操作错误。
4. 案例分析教师选取实际案例，引导学生分析自动雨刮的故障原因，讨论解决方法。
5. 总结与反思教师总结本节课的重点内容，引导学生进行自我反思，巩固所学知识。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与程度和合作精神。
2. 实践操作：评估学生在实际操作中的熟练程度和解决问题的能力。
3. 案例分析：检查学生对案例的分析能力和解决问题的能力。
六、教学资源1. 教材：《汽车维修专业教材》2. 辅助教材：《汽车维修技术手册》3. 实物教具：自动雨刮、汽车、工具等4. 多媒体资源：图片、视频、课件等通过本教学设计方案，旨在使学生全面掌握自动雨刮的相关知识，提高动手操作能力，为今后从事汽车维修行业打下坚实基础。
传感器雨刷课程设计
传感器雨刷课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解传感器的定义、种类和工作原理，特别是雨量传感器的应用。
2. 学生能描述雨刷的工作机制以及传感器在雨刷系统中的作用。
3. 学生掌握基本的电路知识，能分析雨刷控制电路的组成和功能。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的雨刷控制系统。
2. 学生通过实践操作，学会组装和调试基础的传感器雨刷装置。
3. 学生能够运用科学探究方法，分析传感器雨刷在实际应用中出现的问题并提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣，增强对工程设计和创新实践的热情。
2. 学生在学习过程中发展团队合作精神，学会倾听、交流、协作。
3. 学生通过了解传感器技术在生活中的应用，认识到科技对提升生活质量的贡献，增强社会责任感。
本课程针对高年级学生设计，旨在通过理论与实际操作相结合的教学方法，使学生不仅掌握传感器的理论知识，还能通过设计雨刷系统这一具体实践，提升技术技能和创新能力。
课程目标具体明确，便于学生理解课程的重点，同时为教师提供了清晰的教学方向和评估标准。
二、教学内容1. 传感器基础知识：- 传感器的定义、分类和工作原理。
- 雨量传感器的构造、原理及其在雨刷系统中的应用。
2. 雨刷系统原理：- 雨刷的工作机制及功能。
- 传感器在雨刷速度控制中的作用。
3. 电路基础知识：- 基本电路元件及其功能。
- 雨刷控制电路的组成和原理。
4. 实践操作：- 设计简单的雨刷控制系统。
- 组装和调试雨刷传感器装置。
5. 故障分析与解决：- 传感器雨刷系统常见故障分析。
- 探索故障原因并提出解决方案。
教学内容依据课程目标，紧密结合教材相关章节，按照以下进度安排：第一课时：传感器基础知识及雨量传感器介绍。
第二课时：雨刷系统原理及传感器在其中的应用。
第三课时：电路基础知识及雨刷控制电路分析。
第四课时：实践操作，设计并组装雨刷控制系统。
第五课时：故障分析与解决，总结反馈。
教学内容注重科学性和系统性，通过理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握传感器雨刷相关知识。
雨刮系统设计介绍
雨刮系统的性能要求
02
03
清除效果
雨刮系统的性能要求应考 虑清除效果，即雨刮器应 能够在不同的速度和角度 下都能有效地清除雨水。
噪音
雨刮系统的性能要求还应 考虑噪音，即雨刮器在工 作时应尽可能地减少噪音 的产生。
耗能
雨刮系统的性能要求还应 考虑耗能，即雨刮器在工 作时应尽可能地减少能源 的消耗。
雨刮系统设计介绍
contents
目录
• 雨刮系统概述 • 雨刮系统的设计要素 • 雨刮系统的设计流程 • 雨刮系统的应用与发展趋势 • 雨刮系统设计案例分析
01 雨刮系统概述
雨刮系统的定义
• 雨刮系统：雨刮系统是汽车的重要安全部件之一，主要用于清 除挡风玻璃上的雨水、雪和灰尘，确保驾驶者的视线清晰。
方案评估
对构思的方案进行可行性评估，考虑技术实现、成本预算等因素，确保方案具 有可行性和竞争力。
设计实施与优化
详细设计
根据评估通过的方案，进行雨刮系统的详细设计，包括绘制图纸、建立三维模型 等。
优化改进
在设计实施过程中，根据实际情况对设计方案进行优化改进，以提高雨刮系统的 性能和可靠性。
设计验证与测试
模拟验证
利用仿真软件对设计的雨刮系统进行模拟验证，检查系统是 否满足设计要求。
实车测试
将设计的雨刮系统安装到实际车辆上进行测试，验证系统的 实际性能和可靠性。
04 雨刮系统的应用与发展趋 势
雨刮系统的应用场景
1 2 3
汽车
雨刮系统是汽车的重要安全部件之一，用于清除 挡风玻璃上的雨水、污垢和冰雪，确保驾驶视线 清晰。
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案例三：环保型雨刮系统设计
总结词
环保性、节能性
多功能雨刮器课程设计
多功能雨刮器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解多功能雨刮器的基本构造、工作原理及其在交通工具中的重要性。
2. 学生能够掌握多功能雨刮器涉及的科学原理，如物理学中的力学和电学知识。
3. 学生能够了解并描述多功能雨刮器的材料特性及其在制造过程中的应用。
技能目标：1. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简易的多功能雨刮器模型。
2. 学生能够运用所学的科学知识和技能，分析并解决多功能雨刮器在实际使用中可能遇到的问题。
3. 学生能够运用批判性思维和创新能力，对现有多功能雨刮器进行改进设计。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣和热情，认识到科技在生活中的重要作用。
2. 学生在团队合作中学会尊重他人、沟通交流，培养合作意识和团队精神。
3. 学生通过实践活动，增强环保意识，认识到科技发展应与环境保护相协调。
课程性质：本课程为小学高年级科学课的实践探究活动，通过实际操作，让学生体验科学探究的乐趣。
学生特点：小学高年级学生具有较强的观察力、动手能力和好奇心，喜欢探索新事物。
教学要求：教师应注重培养学生的动手实践能力，引导学生运用所学知识解决实际问题，并关注学生的情感态度价值观培养。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 多功能雨刮器的基本构造与工作原理：- 知识点：雨刮器的组成、电路原理、运动原理等。
- 教材章节：第五章《简单电路》和第六章《物体的运动》。
2. 多功能雨刮器的材料特性与制造过程：- 知识点：不同材料的特性、材料的加工与制造、环保材料的选择等。
- 教材章节：第四章《物质的性质》和第七章《科技与生活》。
3. 多功能雨刮器的创新设计与实践：- 知识点：设计原则、创新思维、团队合作、模型制作等。
- 教材章节：第八章《设计与制作》。
教学内容安排与进度：1. 第一周：学习多功能雨刮器的基本构造与工作原理，进行课堂讲解和实践操作。
雨滴传感器设计说明书
----雨滴传感器设计说明书产品名称：班级：小组成员：指导教师：一、实现功能：1.汽车在雨天或雪天行驶时，车窗易被雨滴、雪片遮盖，阻碍驾驶员的视线。
设置自动刮水系统，其中的雨滴传感器用于检测出雨量，并利用控制器将检测出的信号进展变换，根据变换后的信号自动地按雨量设定刮水器的间歇时间，以便随时控制刮水器电动机，确保了行车的前方视野。
2.二、工作原理：1、.zigbee板介绍zigbee开发板是一款旨在开发、演示各种Zigbee相关产品应用的强大zigbee开发板，支持CC2430、CC2431等芯片的zigbee开发，但并不局限于此，板上丰富的硬件资源允许用户评估、开发、演示其它类型的射频产品等。
配套的zigbee母板是国内首款将zigbee协议分析仪、图形点阵LCD显示屏、语音电路、Joystick及多种传感器等硬件资源集成于一体的高性能zigbee开发板，其构造紧凑，性价比很高。
用户可以方便地使用该套件的硬件资源和配套的zigbeestack协议栈源码、例如C51源码及各种评估软件等快速开发自己的应用系统。
该zigbee开发板也可用于教学、实验等。
1.采用TI最新一代ZIGBEE芯片CC25302.支持基于IEEE802.15.4的ZIGBEE2007/PRO协议3.采用WXL标准的20芯双排直插模式接入网关主板和感知节点实物图：2、传感器模块传感器介绍：1、传感器采用双面材料，大面积5.0*4.0CM,并用镀镍处理外表，具有对抗氧化，导电性，及寿命方面更好的性能;2、比拟器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，过15mA;3、配电位器调节灵敏度;4、工作电压3.3V-5V5、输出形式:数字开关量输出(0和1)和模拟量A0电压输出;6、设有固定螺栓孔，方便安装7、小板PCB尺寸:3.2cmx1.4cm8、使用宽电压LM393比拟器.原理图：实物图：实物图：实物图：实物图：实物图：实物图：实物图：。
机械原理课程设计雨刮
机械原理课程设计雨刮一、教学目标本课程旨在通过研究“雨刮”的机械原理，让学生掌握以下知识目标：1.了解雨刮系统的基本构成和工作原理。
2.理解机械系统中摩擦、传动和能量转换的基本概念。
3.学习机械设计中的力学原理，如牛顿运动定律和摩擦力等。
4.培养学生运用机械原理分析和解决问题的能力。
5.能够运用所学生理解并绘制简单的机械系统图。
6.动手操作能力，通过实验理解并验证机械原理。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机械设计和创新的兴趣，增强工程思维。
2.培养学生勇于探索、实事求是的态度，面对机械问题能够坚持不懈。
二、教学内容本节课的教学内容围绕“雨刮”的机械原理展开，教学大纲安排如下：1.导言：介绍雨刮系统在日常生活中的重要性及其机械原理的普遍应用。
2.机械原理基础知识：回顾牛顿运动定律、摩擦力等基本概念。
3.雨刮系统构成：讲解雨刮的主要组成部分及其功能。
4.工作原理分析：通过图纸和模型分析雨刮的机械传动过程。
5.实际案例研究：讨论其他类似机械系统的设计与应用。
6.实验操作：分组进行雨刮机制的模型制作和测试，验证所学生理论。
三、教学方法为提高学生对机械原理的理解和兴趣，将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解基本概念和理论框架。
2.案例分析法：通过分析具体案例，让学生了解理论在实际中的应用。
3.实验法：通过动手实验，加深对机械原理的理解和记忆。
4.分组讨论法：鼓励学生相互交流想法，培养团队协作能力。
四、教学资源为实现教学目标，将利用以下教学资源：1.教材和参考书：提供理论知识的基础阅读材料。
2.多媒体资料：包括视频、动画等，用于形象展示雨刮的工作原理。
3.实验设备：包括雨刮模型和必要的工具，用于实验操作和验证。
4.网络资源：提供额外的学习材料和案例研究，供有兴趣深入了解的学生自学。
五、教学评估为全面评估学生对“雨刮”机械原理课程的掌握情况，将采取以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与度、提问和小组讨论等方式评估学生的积极性。
汽车智能刮水器控制系统设计方案
汽车智能刮水器控制系统设计方案汽车智能刮水器控制系统设计方案随着汽车技术的不断发展，智能化技术也在不断应用于汽车领域。
其中，汽车智能刮水器控制系统是一项十分重要的技术。
本文将介绍一种汽车智能刮水器控制系统设计方案。
设计目标：本设计方案的目标是通过智能化技术控制汽车的刮水器，使其能够根据不同天气、不同路况和不同速度进行自动调节，以保证汽车行驶安全。
设计方案：汽车智能刮水器控制系统主要由传感器、控制单元、执行器以及用户界面组成。
其中，传感器用于测量雨量、视线模糊程度、车速等参数，控制单元用于处理传感器输入信号，执行器则用于控制刮水器的开和关。
具体实现步骤如下：1、传感器选择本设计方案主要使用三种传感器：雨量传感器、摄像头以及车速传感器。
雨量传感器用来测量下雨的程度，摄像头用来测量视线的模糊程度，车速传感器用来测量汽车的速度。
2、控制单元的设计控制单元主要由软件和硬件组成。
软件采用C语言编写，硬件采用单片机控制器，不同的传感器输入信号会被传送到单片机控制器上，通过程序处理之后，控制单元将开启或关闭刮水器。
3、执行器的选择执行器是控制刮水器开启或关闭的关键元件。
在本方案中，使用电动刮水器和电子节流门来控制刮水器的运作。
4、用户界面设计为了方便用户使用和管理，本设计方案还应提供一个用户界面。
该界面可以显示当前的天气状况、速度以及刮水器的运行状态，并且可以根据用户的需要进行设置。
总结：汽车智能刮水器控制系统的实现有利于提高汽车的行驶安全性，并且具有良好的实用性。
本设计方案采用传感器、控制单元、执行器和用户界面相结合的方案，可满足不同的车型和用户需求。
在未来，汽车智能化技术将不断向更高、更稳定的方向发展。
针对汽车智能刮水器控制系统的设计方案，需要解决一些关键问题。
首先是各种传感器的选择。
由于雨量、视线和车速等参数对刮水器的自动调节影响显著，因此选择合适的传感器非常重要。
此外，对于控制单元的设计，需要考虑单片机控制器的运算速度和存储容量，以及如何处理多个传感器输入信号，并根据结果控制执行器的运行。
基于单片机的汽车智能雨刮器设计
Abstract (2)前言 (3)第一章自动雨刷控制系统的总体设计 (4)1.1 自动雨刷控制系统设计思路 (4)1.2 设计原理方框图 (4)1.3 系统使用部件选择 (4)1.3.1 单片机]9[AT89S52，AT89C2051的比较与选择 (5)1.3.2 电机]6[选择 (6)1.3.3 电机驱动芯片的选择 (7)1.3.4 雨滴传感器]11[的选择 (8)1.4 汽车自动雨刷控制系统的主要特点 (11)第二章控制系统的硬件]4[设计 (13)2.1 电源电路的设计与分析 (13)2.2 单片机模块设计 (14)2.2.1 单片机]12[AT89S52 (14)2.2.2 单片机]7[最小系统设计 (16)2.3 感应模块的设计与分析 (20)2.4 电机及驱动模块]16[ (21)2.4.1 电机控制电路的设计与分析 (21)2.4.2 不进电机的驱动]13[芯片 (25)第三章汽车自动雨刷控制系统软件的设计 (29)3.1 主程序设计 (29)3.1.1主程序的初始化内容 (30)3.1.2 代码转换程序 (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 (31)第四章汽车自动雨刷控制系统调试 (33)4.1 调试单片机]10[最小系统 (33)4.2 问题分析及雨滴感应模块调试 (33)4.3 步进电机驱动模块调试 (33)4.4 系统软件调试 (34)第五章总结与展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录I (39)附录II (42)附录III (61)摘要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。
雨刷器机械原理课程设计
雨刷器机械原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解雨刷器的基本结构，掌握其工作原理；2. 学生能够解释雨刷器各部件的功能及相互关系；3. 学生能够了解雨刷器的分类及在不同车型中的应用。
技能目标：1. 学生能够通过观察、分析，运用所学知识解释雨刷器在实际应用中的问题；2. 学生能够运用绘图、计算等手段，设计简单的雨刷器机械结构；3. 学生能够运用团队合作的方式，完成雨刷器模型的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生勇于尝试、积极探究的科学精神；3. 增强学生的团队合作意识，培养合作解决问题的能力。
课程性质：本课程为初中阶段《科学》学科相关内容，以实验和实践为主，结合理论知识的传授。
学生特点：初中学生具备一定的观察能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏系统性的分析和解决问题的方法。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动参与、积极思考，培养学生动手操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化的指导。
通过课程学习，使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 雨刷器的基本结构- 介绍雨刷器的各部件名称、功能及相互关系；- 分析雨刷器的工作原理及其在汽车上的作用。
2. 雨刷器的分类及选型- 按照不同的分类方法，介绍雨刷器的种类；- 讲解不同车型选用雨刷器的原则及注意事项。
3. 雨刷器的设计与制作- 学习雨刷器设计的基本原则和方法；- 指导学生运用绘图软件绘制雨刷器结构图；- 组织学生分组制作雨刷器模型，并进行调试。
4. 雨刷器在实际应用中的问题及解决方案- 分析雨刷器在使用过程中可能出现的故障；- 探讨故障产生的原因，并提出相应的解决方案。
教学内容依据课程目标，结合课本相关章节进行组织。
教学大纲安排如下：第一课时：雨刷器的基本结构和工作原理；第二课时：雨刷器的分类及选型；第三课时：雨刷器设计与制作（一）；第四课时：雨刷器设计与制作（二）；第五课时：雨刷器在实际应用中的问题及解决方案。
汽车雨刮器设计全解
汽车风扇刮水器课程设计说明书设计者：班级：学号：指导老师：2013年 12月 27日目录一 .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。
二 . 设计方案比较 (5)2.1 设计方案一 (5)2.2 最终设计方案 (6)2.3 原始数据 (6).6 (11)4.1 ADAMS/V IEW的样机建模 (11)五 .虚拟样机仿真结果分析 (12)5.1 位移仿真曲线. (12)5.2 速度仿真曲线. (12)5.3 加速度仿真曲线 (12)六 . 课程设计总结 (13)6.1 机械原理课程设计总结 (13)6.2 设计过程 (13)6.3 设计展望 (14)6.4 设计工作分工表 (14)6.5 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。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。
汽车自动雨刷控制系统的设计
汽车自动雨刷控制系统的设计一、引言汽车的自动雨刷控制系统是一种基于感应雨量的系统，通过感应雨滴的大小和密度来控制雨刷的开启和关闭，以便及时清除雨水，保障驾驶安全。
本文将详细介绍汽车自动雨刷控制系统的设计原理和流程。
二、设计原理1.感应雨滴：采用传感器感应雨滴的大小和密度，常用的传感器有光敏传感器和微波传感器。
2.信号处理：将传感器感应到的电信号转化为数字信号，通过处理电路将信号进行滤波和增益等处理。
3.算法控制：通过算法对感应到的雨滴信号进行处理和判断，以判断是否需要开启雨刷。
4.雨刷控制：根据算法判断的结果，通过控制电路开启或关闭雨刷，以实现自动清除雨水的功能。
三、设计流程下面将详细介绍汽车自动雨刷控制系统的设计流程：1.选择传感器：根据需要选择适合的雨滴传感器，如光敏传感器或微波传感器。
2.传感器安装：将传感器安装在合适的位置，以便能够准确感应到雨滴的大小和密度。
3.信号处理电路设计：设计合适的信号处理电路，将传感器输出的电信号转化为数字信号，并进行滤波和增益等处理。
4.算法设计：根据感应到的雨滴信号，设计相应的算法进行处理和判断，以确定是否需要开启雨刷。
5.控制电路设计：设计合适的控制电路，根据算法判断的结果控制雨刷的开启或关闭。
6.系统集成：将传感器、信号处理电路和控制电路进行连接和调试，确保系统正常工作。
7.测试和优化：对系统进行测试，根据实际情况对算法和控制电路进行优化，以提高系统的准确性和稳定性。
8.安全性和可靠性考虑：在设计过程中要考虑系统的安全性和可靠性，确保系统在恶劣气候条件下依然能够正常工作。
四、总结汽车自动雨刷控制系统是一种基于感应雨量的系统，通过感应雨滴的大小和密度来控制雨刷的开启和关闭。
本文介绍了汽车自动雨刷控制系统的设计原理和流程，包括传感器选择和安装、信号处理电路设计、算法设计、控制电路设计以及系统集成、测试和优化等步骤。
在设计过程中需要考虑系统的安全性和可靠性，以保障驾驶安全。
课程设计汽车雨刮器
课程设计汽车雨刮器一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握汽车雨刮器的工作原理、结构及其在汽车中的应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述汽车雨刮器的主要组成部分和功能。
2.解释汽车雨刮器的工作原理。
3.分析汽车雨刮器在不同气候条件下的使用方法。
4.评估汽车雨刮器对驾驶安全的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.汽车雨刮器的结构：介绍汽车雨刮器的各个组成部分，如刮片、电机、连杆等。
2.汽车雨刮器的工作原理：讲解汽车雨刮器如何通过电机驱动刮片进行刮水。
3.汽车雨刮器的使用方法：分析在不同气候条件下，如何正确使用汽车雨刮器。
4.汽车雨刮器的重要性：阐述汽车雨刮器对驾驶安全的重要作用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解，让学生了解汽车雨刮器的结构、工作原理等基本知识。
2.讨论法：学生分组讨论汽车雨刮器的使用方法及其重要性，促进学生思考。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解汽车雨刮器在使用过程中可能遇到的问题及解决方法。
4.实验法：安排实验室实践，让学生亲自动手操作汽车雨刮器，加深对知识的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用与汽车雨刮器相关的基础教材，为学生提供理论知识的学习。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动展示汽车雨刮器的工作原理和实际应用。
4.实验设备：准备汽车雨刮器实物和实验器材，让学生进行实地操作和观察。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的30%。
2.作业：布置与课程相关的基础作业，评估学生的知识掌握情况，占总评的30%。
3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和观察分析能力，占总评的20%。
基于智能算法的汽车自动雨刮器设计
基于智能算法的汽车自动雨刮器设计介绍本文旨在探究基于智能算法的汽车自动雨刮器设计。
自动雨刮器是汽车上的重要设备，能够根据降雨情况智能地控制雨刷的启停，保证驾驶员的视线清晰，提高行车安全性。
智能算法的应用智能算法在汽车自动雨刮器的设计中起到了关键作用。
通过采集降雨情况的数据，智能算法能够分析并预测雨刷的启停时机。
常用的智能算法包括神经网络、遗传算法和模糊逻辑等。
设计原理为了实现智能的自动雨刮器设计，我们需要考虑以下几个关键因素：1. 降雨情况传感器的选择：选择合适的传感器能够提供准确的降雨数据，如光学传感器、声音传感器等。
2. 数据采集与处理：采集传感器得到的降雨数据，并通过智能算法进行处理，得出雨刷启停的判断依据。
3. 控制系统的设计：根据智能算法得出的结果，控制雨刷的启停。
这需要一个稳定可靠的控制系统，如电机驱动和开关控制等。
4. 真实性测试与监控：对自动雨刮器进行真实性测试，确保在各种降雨情况下能够准确地启停雨刷。
同时，建立监控系统进行实时监测，对异常情况进行及时处理。
设计优势使用基于智能算法的汽车自动雨刮器设计具有以下优势：1. 减少驾驶员的负担：智能自动雨刮器能够根据降雨情况自动启停，减轻驾驶员的操作负担，提高驾驶舒适度。
2. 提高行车安全性：雨刮器的智能控制能够及时清除雨水，保证驾驶员的视线清晰，减少行车安全隐患。
3. 节约能源：智能算法能够根据实时降雨情况合理控制雨刷的启停，减少不必要的能源消耗，提高能源利用效率。
4. 对不同降雨情况的适应性强：智能算法能够根据降雨强度和频率等因素智能判断雨刷的启停时机，适应不同降雨情况下的需求。
结论基于智能算法的汽车自动雨刮器设计能够提高驾驶舒适度、行车安全性和能源利用效率。
在实际应用中，我们应考虑传感器的选择、数据处理、控制系统设计以及真实性测试与监控等因素，以确保自动雨刮器的性能稳定可靠。
基于智能算法的自动雨刮器设计是当前汽车科技领域的研究热点，在未来有着广阔的应用前景。
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重庆文理学院电子电气工程学院专业课程设计论文题目：智能汽车雨刷控制系统设计论文作者：朱在沥学号：201108069010专业：电气工程及其自动化中国 重庆2013年12月目录摘要 (3)0 引言 (4)1 设计方案 (5)1.1 信号采集部分 (5)1.2 信号处理部分 (8)1.3 结构规划部分部分 (11)2 参考文献 (13)摘要针对现在国家提倡节能的的号召，本文介绍了一种由数字电子技术和模拟电子技术以及传感器原理与应用的的检测系统设计方案。
因学校的教室在很多情况下因为没有人而日光灯开启而浪费电的现象，现对于学校的电能节约理念设计一种节能的日光灯控制系统，控制系统中主要应用了数字、模拟电子技术中的众多元器件，且基于传感器技术原理这门课程的原理而设计。
主要应用到光敏红外二极管，以及ATMEL80C51单片机芯片，应变式电阻传感器，光敏二极管以及电阻、异步加法、减法计数器等。
关键词：ATMEL80C51集成电路芯片；74191异步计数器；光敏传感器；步进电机；雨量传感器。
0 引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和安全，节能，环保的方向发展。
正是出于这种考虑，下雨下雪时，因为雨雪覆盖挡风玻璃遮挡视线从而增加安全隐患极易发生事故。
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应用到汽车上。
传统的机械雨刷需要驾驶员手动操作，这会让驾驶员分心更加增加安全隐患，即使有传统机械传动设备，与电子传感器器件相比，也有诸多不便。
开发出在汽车行驶中检测到雨滴后雨刷器就自动工作的智能雨刷系统，至少可以将现在的雨刷器减少了3个开关。
这样，不仅驾驶员就无需调节雨刷器设置来迅速停止刮片的运动或者的高更好的视角。
而且当不需要雨刷工作时也能自动停止工作。
一、设计方案及思路1.1信号采集本数据采集系统主要由外界条件的采集、数据的传输组成（见图1）图1 汽车自动雨刷控制系统结构框图1.2 元件分析雨量传感器与光电传感器原理相似如图所示，光电传感器是将被测量的变化转换成光的变化，再通过光电元件把光量的变化转换成电信号的一种测量装置，雨量传感器是基于光强变化的原理。
、图2 雨量传感器实物模拟图图3 步进电机内部结构图4 雨水传感器内部结构二﹑雨量传感器工作原理1﹑雨量传感器的基本理论（1）、光学原理光线射在两种介质分界面上，当一部分光线射入另外一种介质时，光线传播方向发生改变，这称为折射。
在第二种介质中折射光线和分界面法线n 0的夹角称为折射角。
入射角i 和折射角r 有下述关系：Sin(i)/sin(r)=n 21式中, n 21 —第二种介质对第一种介质的相对折射率。
光从光密介质（折射率n 较大）射入光疏介质（折射率n 较小）时，如果入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，光全部反射回原来介质，这种现象叫做全反射。
折射角变成90°时 的入射角叫做临界角。
全反射的条件是，光从光密介质向光疏介质入射，入射角等于大于临界角。
设计的传感器就是根据全反射光学原理制成。
空气的折射率是1，水的折射率是1.33，玻璃的折射率是1.5。
根据式计算得出，光从玻璃入射到空气中的临界角是42°，光从玻璃入射到水中的临界角是63°。
（2）、工作原理雨水传感器由红外光发射电路和红外光接收电路组成。
如图4所示。
图5 雨水传感器原理图由红外光发射元件发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-空气）和63°（玻璃-水）之间。
如果在挡风玻璃上有水，一些光会双倍射出，且这会引起红外感光元件接收到的反射光减弱。
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。
雨量传感器的基本实现电路2﹑雨量传感器的电路设计（1）、红外发射电路红外发射管采用硅光电二极管，它具有暗电流小，噪声低，受温度影响小，价格便宜等优点。
红外发射管三个并联，采用脉宽调制驱动，工作在38kHZ 的频率下。
采用这种方式可以减少发射电路的功耗。
脉冲发生器采用555电路构成。
如图3所示，经式(1) （2）（3）计算，得出R 1、R 2、C 1值。
微调节R 2，使脉冲频率为38kHz 。
由于红外光线肉眼看不见，所以电路中加入LED 指示灯来指示红外发射管是否在工作。
i p1=0.7(R 1+R 2)C 1 （1）i p2=0.7R2C1 (2)i=1/T=1.44/(R2+2R1)C1 (3)（2）、红外接收电路红外接收电路通常由光接收二极管、放大电路、带通滤波器、检波电路等组成。
放大电路的任务是对光脉冲信号进行线性放大和整形。
带通滤波器的任务是进行频率选择，滤除干扰信号。
检波电路滤掉载频后检出的原始信号。
因而电路比较复杂，体积也比较大。
设计的接收电路采用德律风根公司（Vishay）的红外专用集成接收芯片TK1838，将各功能电路封装在一起，以实现接收脉冲编码信号调制的红外光信号，塑料封装可滤除可见光。
内部结构如图4所示。
1脚为输出，2脚接地，3脚电源接+5V。
TK1838只有接收到38kHz的脉冲信号才会作用。
它具有微型一体化塑料封装、体积小、可靠性高、内部屏蔽、抗干扰光能力强、5V供电、功耗低、输出信号灵敏、价格便宜等优点。
内部集成了放大、滤波、解调及其控制电路，1脚直接输出高低电平。
当TK1838接收不到38kHz的脉冲信号时，1脚输出高电平；当接收到38kHz的脉冲信号时，1脚输出低电平。
（3）、控制电路图6一般情况下采用2~4个红外发射管，与红外发射管串联的电阻取值要保证红外发射管发出的光强满足本设计的要求；红外发射管的角度要保证红外光在挡风玻璃的外表面形成全反射；R5、R6取值满足输入到单片机的脉冲信号幅值满足要求。
当有雨滴落在挡风玻璃的“敏感区域”时，1脚输出一串脉冲波，小雨时，脉冲波的数量少；大雨时，脉冲波的数量多。
我们使用的雨刮电动机有低速挡和高速挡，用单片机AT89C2051来检测脉冲波，根据给定时间内脉冲波数量的多少来控制雨刮器工作。
三、过程原理控制过程如图：自动雨刷的控制电路如下图7所示：图7四、软件设计部分系统软件的设计包括主程序的设计、电机转速设置程序设计、各中断服务等程序设计组成。
1 主程序设计本设计的单片机控制程序采用51单片机汇编语言编写，在编写的过程中，尽量向结构化、模块化的方向编写，整个程序的清单会在后面。
本章将对该系统的程序做具体分析。
MCS-51系列单片机复位后，（PC ）=0000H ，而0003H~002BH 分别为各中断源的入口地址。
所以，编程时应在0000H 处写一条跳转指令。
当CPU 接收到中断请求信号并予以响应后，CPU 把当前的PC 内容压入堆栈中进行保护，然后转入相应的中断服务程序入口处执行。
一般应在相应的中断服务程序入口处写一条跳转指令，并以跳转指令的目标地址作为中断服务程序的其实地址进行编程。
MCS-51系列单片机复位后，除SP 为07H ，P0~P3口为FFH 外，其余给内存单元内容均为00H ，所以应对IE 、IP 进行初始化编程，以开放CPU 中断，允许某些中断源中断和设置中断优先级等。
系统设计电路原理图如下（图8）图8RST 1P302P313XTAL 14XTAL 25P326P337P348P359GND 10P3711P1012P1113P1214P1315P1416P1517P1618P1719VCC 20U1AT89C2051G N D 1R E S T2E N A B L E 3O S C4C W /C C W5C L K 26C L K 17M 18M 29R E F I N10M O11N C 12VC C 13N C 14VM B 15B 16P G B 17N F B18B19A 20N F A 21P G A22A 23V M A24N C25U2TA8435HR110kC110u fC2CAPE C3CAPEY112M HZ C43300R222kR30.5R40.5C5104C6100u fVCCVCC+12VVCC1234J 1CON4D1RF307D2RF307D3RF307D4RF30712345678J 2CON812J 3CON2键盘雨滴感应传感器123J 4CON3VCC+12V步进电机2信号处理部分前面已经介绍了信号的采集系统，当信号被应变式传感器采集之后传送到单片机内，所以，单片机可以识别出进教室还是出教室。
这里用到使用Atmel 80C51单片机，用以控制数据的加或者减的计数。
处理部分结构框图如图8。
图9汽车雨刷自动控制系统设计程序清单；EN BIT P3.1 CWW BIT P3.0 RST BIT P1.2 CLK BIT P3.2ML BIT P3.3 ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP TIME0050HORGMAIN: MOV SP,#67H MOV TMOD,#51H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H MOV TH1,#0MOV TL1,#0MOV 30H,#00MOV 31H,#00MOV 32H,#00MOV 33H,#00MOV 40H,#00SETB EASETB ET0SETB PT0 START:SETB EN SETB M1ACALL DIANJI SJMP STARTTIME0:CLR EA CLR TR1CLR TR0PUSH PSWMOV TH0,#0D8HMOV TL0,#0F0HMOV A,TH1CJNE A,#1,EXIT1JC GOSJMP NEXT4GO:MOV A,TL1CJNE A,#80,NEXT1NEXT1:JC NEXT2CJNE A,#161,NEXT3NEXT3:JNC NEXT4MOV A,#5SJMP NEXT5NEXT4:MOV A,#1SJMP NEXT5NEXT2:MOV A,#10NEXT5:MOV 38H,AMOV TH1,#0MOV TL1,#0POP PSWSETB TR0SETB EASETB TR1RETDIANJI:JNB P3.7,LOOPJB P3.7,DIANJILOOP:SETB EACLR CWWCLE EN ;启动电机LCALL DELAY1SSETB ENLCALL DELAY1SSETB CWWCLR ENLCALL DELAY1SSETB ENLCALL WAITSJMP DIANJIWAIT:MOV R4,38HW3:LCALL DELAY1SDJNZ R4,W3RETDELAY1S:MOV R7,#4 ;延时1sL3:MOV R6,#250L2:MOV R5,#250L1:NOPNOPDJNZ R5,L1DJNZ R6,L2DJNZ R7,L3RETEND车窗有覆盖物车窗无覆盖物单片机得信号单片机得信号执行动作命令执行停止命令传感器五、安装与调试1 、电路图的绘制(1).在Protel中先新建一个文档，把所需要的元件载入到文档里面。