的自动感应式雨刮控制器设计与实现
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。
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雨刮器设计与研究
基于单片机的汽车智能雨刮器设计与研究作者:陈玉萍来源:《数字技术与应用》2013年第02期摘要:基于光强变化的原理提出了一种新型的汽车红外线雨滴传感器设计方案,通过红外雨滴传感器感知雨量大小,使雨刮器智能地工作在高低速状态,取代传统的机械结构的雨刮器。
本文基于单片机完成了对雨滴传感器的软、硬件设计,设计符合人性化原则,能对各种意外情况进行处理,具有良好的应用前景。
关键词:雨滴传感器单片机雨刮器中图分类号:TP273.4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)02-0059-03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,因而如今的汽车中较多安装了雨滴传感器以增加行车主动性和被动安全性。
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,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。
采用雨滴感应式自动雨刷控制系统可以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。
1 硬件组成及模块的介绍雨刮器的雨滴传感器部分主要由发射模块和接收模块两大模块组成。
而电机部分的主要芯片是四总线缓冲门74LS125。
1.1 发射模块发射模块它的主要功能是为接收模块提供足够的光辐射通量,本设计中光源定为红外线,所以发射模块由八个红外发射器、一个555定时器和电阻电容元件组成。
八个红外发射管采用4个为一组,两组并联的方式,由555定时器驱动。
(1)发射管:发射管采用西门子公司出产的SFH421作为光源。
峰值波长λ为880 nm,带宽(2)由555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。
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。
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1.系统组成汽车自动雨刷控制系统的主要组成部分包括传感器、控制单元、雨刷电机和雨刷臂。
传感器用于感知降雨量和雨刷工作状态,控制单元根据传感器的反馈信号来控制雨刷电机的启停和调速,雨刷电机通过雨刷臂将雨刷刷片移动到所需位置。
2.传感器选择传感器是汽车自动雨刷控制系统中最关键的部件之一,可以选择光电传感器和雨滴传感器。
前者利用光电原理感知雨滴的存在,后者通过感应特定频率的电流信号来检测雨滴落在车窗上的情况。
选择合适的传感器可确保系统的准确性和可靠性。
3.控制单元设计控制单元是汽车自动雨刷控制系统的核心,它负责接收传感器的信号并进行处理,根据降雨量的大小和雨刷的工作状态来控制雨刷电机的运行。
控制单元应具备高性能的处理器和合适的算法,以快速、准确地响应外部环境变化,并确保雨刷的工作效果。
4.雨刷电机选择雨刷电机是实现雨刷刷片移动的关键部件,可以选择直流电机或步进电机。
直流电机可以通过改变电压和电流来控制速度和运行方向,而步进电机可以通过控制脉冲信号来精确控制移动距离。
根据系统的要求和成本预算,选择合适的电机类型。
5.雨刷臂设计雨刷臂是连接雨刷电机和雨刷刷片的机构,其设计应具备稳定性和可靠性。
雨刷臂的长度和强度应适当,以保证雨刷刷片能够覆盖整个前窗,并在高速行驶时不会产生抖动和噪音。
6.系统控制算法汽车自动雨刷控制系统的控制算法应能够根据降雨量的变化调节雨刷的运行速度和频率。
一种常用的算法是根据传感器的反馈信号判断降雨量的大小,然后根据预设的工作模式来调整雨刷的运行状态。
例如,在小雨情况下,雨刷启动时间间隔可以较长,运行速度可以较慢,而在大雨情况下,启动时间间隔可以较短,运行速度可以较快。
7.系统测试和调试设计完成后,需要对汽车自动雨刷控制系统进行测试和调试,以确保系统的可靠性和稳定性。
测试过程中需要关注系统的动作是否准确、响应速度是否满足要求以及系统的耐久性如何等方面。
总结:汽车自动雨刷控制系统对于驾驶员的行车安全具有重要意义。
毕业设计___自动雨刮系统
广州XXXXXXX学院毕业设计设计课题汽车自动雨刮系统姓名系别机械与电子系班级指导教师广州XXXXXXXX学院教务处制目录毕业设计及答辩评价意见毕业设计任务书毕业设计成果毕业设计说明书第一章:手动雨刮的组成、原理 (7)第二章:自动雨刮的功能及组成............................9. 第三章:自动雨刮的操作及控制电路 (15)第四章:自动雨刮的优点以及维护 (19)第五章:自动雨刮系统可能会发展方向 (20)毕业设计及答辩评价意见毕业设计任务书毕业设计课题汽车自动雨刮系统研制课题来源课题性质□真实课题□虚拟课题起止时间 2009 年 12 月 21 日—— 2010 年 1 月 7 日学生姓名系(院)机械与电子系指导教师一、毕业设计主要内容汽车自动雨刮系统的研制1.怎样使雨刮的快慢随着雨量变化2.雨刮自动控制基本技术目标3.自动雨刮怎样实现功能(有电路图)二、毕业设计主要技术指标1.根据天气自动开启雨刮2.根据环境自动调节雨刮工作快慢三、毕业设计基本要求及应完成的成果形式1.现在传统雨刮系统是怎样的,实现了什么功能,有什么有点、缺点,所以要改进。
2.改进的目的,新系统的组成、原理。
3.改进后实用性评价。
4.改进后尚有不够完善的地方,今后发展方向是什么?四、毕业设计进度安排1.2009年12月21日前,完成选题工作2.2009年12月31日前,完成资料查阅工作3.2010年1月3日前,提交开题报告4.2010年1月10日前,完成初稿5.2010年1月15日前,定稿6.2010年1月17日至18日,答辩五、毕业设计应收集的资料及主要参考文献/i?word=汽车雨刮电路图《丰田车系新系统教程培训》广东职业技能网 /200705/400/20080901084829.htm 四川交通职业技术学院精品课程课件指导教师(签名):黄洁明教研室主任(签名):系(院)负责人(签名):2010 年01 月15 日汽车自动雨刮系统研制姓名:龙俊良、高培涛、赵元琨、陈永图系(学院):机械与电子系班级:07汽车检测与维修2班第一章:手动雨刮的结构及原理(1)刮水器的组成如上图:电动刮水器主要由直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆、摆臂和刮水片等组成。
雨刮控制器原理
雨刮控制器原理雨刮控制器是汽车上常见的设备之一,被用于控制雨刷器的工作。
它主要基于车辆上的雨量感应器来判断雨刮器的运行情况。
当雨感器监测到车窗上有水滴时,控制器会自动启动雨刮器,并根据雨量的大小和变化频率来调整雨刮器的速度。
本文将从雨刮控制器的原理、工作方式、组成结构和主要功能等方面进行详细阐述。
一、雨刮控制器的原理雨刮控制器通过与车辆上的雨量感应器配合,实现自动感知并控制雨刮器的运行。
其原理是基于雨量感应器通过感应车窗上的距离变化来判断雨刮器是否需要启动或调整运行速度。
二、雨刮控制器的工作方式1.感应车窗上的雨滴:雨刮控制器上装有雨量感应器,通过感应车窗上的雨滴数量和密度来判断是否需要启动雨刮器。
当雨量感应器检测到车窗上有一定数量的水滴时,会向控制器发送信号。
2.启动雨刮器:当控制器接收到雨量感应器的信号后,会自动启动雨刮器。
此时,雨刮器开始进行刮拭玻璃,并根据感应器读取的数据来调整刮拭的速度。
3.自动调节雨刮器的速度:在雨滴密度较小的情况下,雨刮器的工作速度可能会较慢。
当感应器检测到更多的雨滴时,控制器会增加雨刮器的速度,以更好地清除水滴。
三、雨刮控制器的组成结构1.雨量感应器:雨量感应器是雨刮控制器的核心部分,它的作用是感应车窗上的雨滴数量和密度,并将这些信息传递给控制器。
2.控制器芯片:控制器芯片是雨刮控制器的处理器,负责接收和处理来自感应器的信号,并根据信号来控制雨刮器的工作。
3.雨刮器马达:雨刮器马达是雨刮控制器的执行部分,它负责驱动雨刮器进行刮拭工作。
控制器会根据感应器读取的雨量信息控制雨刮器马达的速度。
四、雨刮控制器的主要功能1.自动感知雨滴:雨刮控制器能够根据雨量感应器的信号感知车窗上的雨滴,无需人工干预。
2.自动启动和关闭雨刮器:当感应器检测到车窗上有雨滴时,控制器会自动启动雨刮器;当雨滴停止或减少时,控制器会自动关闭雨刮器。
3.自动调节雨刮器速度:控制器根据雨滴的密度和变化频率来自动调节雨刮器的速度,确保及时清除车窗上的水滴,提供良好的视野。
基于红外的汽车自动雨刮器设计
研究生课程考核记录2010-2011学年第2学期基于单片机的自动红外感应式雨刮器设计摘要雨刮器是影响汽车在雨雾天气安全行驶的重要因素之一,自动雨刮器可以减少驾驶员精力分散,提高汽车行驶安全性。
本文设计了一种基于红外线的自动感雨雨刮器。
以高亮度红外发光二极管作为光源照射汽车挡风玻璃,以STC12C5608AD单片机作为控制核心,利用其内部定时器完成38K频率脉冲发射以及脉冲宽度计算等功能,最周根据不同的脉冲宽度,控制输出不同占空比信号,来控制雨刮器电机转速。
关键词:感雨器,脉冲宽度,占空比一、绪论1.1课题研究背景汽车挡风玻璃的良好视线是驾驶员确保行车安全的必要条件,因此雨刷系统是汽车的重要安全设备之一。
在雨雾行车条件下,传统机械雨刷系统石油驾驶者手动操控来清除挡风玻璃上的雨水,雨刷摆动频率主要是驾驶员用肉眼判断雨量大小然后操作转换开关完成,然而,手动切换开关,必然影响行车注意力,造成不必要的危险,尤其是诸如突遇水坑飞溅挡风玻璃的突然情况,会使驾驶员措手不及,影响方向盘操控,据统计,全世界雨天行车有7%的事故是由于手动操作雨刷系统引起的。
采用智能控制雨刮器可以减少雨雾天气驾驶员的精力分散,降低交通事故发生频率,同时采用智能控制的雨刮器控制可以根据需要自动调节雨刮器刮雨频率,降低功耗。
雨水感应式自动雨刷系统的工作过程是:当传感器检测到有雨水落到了挡风玻璃上,就对雨刷发出指令使其开始工作,从而清除车的前挡风玻璃上的雨水,保证驾驶员视线的通畅。
美国通用汽车公司(G M )在1 9 5 1 年的概念车LeSabre 中首先使用雨水感应式自动雨刷系统,从此以后,有数以百计的专利技术和无数次的不懈尝试来不断地完善雨水感应式自动雨刷系统,使它能够更加有效地检测到雨水,并且做出更加准确的反应。
但是,其中多数专利技术和尝试都不尽完美,存在着或大或小的问题,而这些问题阻碍了雨水感应式自动雨刷系统的广泛应用。
雨水感应式自动雨刷系统的研发难点:由于雨水有多种形态,所以使得研发过程充满艰辛。
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。
自动雨刮器原理
自动雨刮器原理
自动雨刮器是现代汽车上常见的一种装置,它能够在雨天自动感应到雨水并启
动雨刮器进行清洗。
那么,自动雨刮器的原理是什么呢?接下来,我们将从感应原理、控制原理和执行原理三个方面来详细介绍。
首先,我们来看一下自动雨刮器的感应原理。
自动雨刮器通常采用光电传感器
或红外线传感器来感应雨滴的存在。
当雨滴落在传感器上时,传感器将会产生信号并传输给控制系统。
通过这种方式,自动雨刮器能够及时感应到雨水的存在,从而启动雨刮器进行清洗。
其次,控制原理是自动雨刮器能够正常工作的重要保障。
控制系统通常由微处
理器和控制模块组成,当传感器感应到雨滴时,控制系统会接收到信号并进行处理,然后发送指令给雨刮器电机,启动雨刮器进行工作。
控制系统能够根据雨量大小和车速等参数来调整雨刮器的工作频率和幅度,以确保清洗效果的最佳化。
最后,我们来看一下自动雨刮器的执行原理。
雨刮器的执行部分主要由电机和
雨刮器臂组成。
当控制系统发送指令给电机时,电机会带动雨刮器臂进行来回摆动,从而实现对挡风玻璃上的雨水进行清洗。
同时,雨刮器橡胶片的设计也能够确保雨刮效果的良好,使得驾驶员在雨天能够获得清晰的视野。
综上所述,自动雨刮器的工作原理主要包括感应原理、控制原理和执行原理。
通过传感器感应雨滴、控制系统的处理和雨刮器的执行,自动雨刮器能够在雨天为驾驶员提供清晰的视野,提高行车安全性。
希望通过本文的介绍,读者能够对自动雨刮器的工作原理有更深入的了解。
自动雨刷工作原理
自动雨刷工作原理
自动雨刷是汽车上常见的雨天行车辅助装置,它可以根据雨量的变化调节雨刷的工作速度,为驾驶员提供良好的视野。
其工作原理如下:
1. 雨量感应器:自动雨刷系统通常配备有雨量感应器,它安装在汽车前风挡玻璃的上方或雨刷下方,用于检测雨滴的数量和速度。
2. 控制单元:雨量感应器会将检测到的雨量信息传递给控制单元。
控制单元根据雨滴的数量和速度判断雨天的程度,并根据设定的雨刷工作模式来调节雨刷的工作频率和速度。
3. 雨刷电机:控制单元会通过电信号控制雨刷电机的转动速度和方向。
雨刷电机安装在前挡风玻璃的下方,通过驱动雨刷臂带动雨刷片来完成清洁玻璃表面的任务。
4. 雨刷片:雨刷片是由橡胶制成的,具有良好的弹性和耐磨性。
它通过与玻璃表面的接触,将水滴刮除,提供清晰的视野。
在使用一段时间后,由于雨刷片的磨损,需要更换新的雨刷片以保持良好的清扫效果。
总结起来,自动雨刷的工作原理是通过雨量感应器检测雨滴的情况,并将信息传递给控制单元,控制单元再通过电信号控制雨刷电机的转动,使雨刷片刮除水滴,确保驾驶员在雨天行车时拥有清晰的视野。
雨刷自动感应原理
雨刷自动感应原理
雨刷自动感应原理
雨刷自动感应是一种汽车电子技术,它可以根据车窗上的雨水量自动控制雨刷的工作,从而提高驾驶安全性。
其原理是通过感应器检测车窗上的降雨量,然后将信号传递给中央处理器,由中央处理器控制电机驱动雨刷进行工作。
具体来说,雨刷自动感应系统主要由三个部分组成:感应器、中央处理器和电机。
其中,感应器是最核心的部件,它可以通过光学或声学原理检测到车窗上的降水量,并将这些信息转换成电信号。
不同的汽车厂商采用的感应器类型不同,有些采用光电传感器,有些则采用声波传感器。
当降水开始时,感应器会发出信号告诉中央处理器启动雨刷。
此时中央处理器会根据预设的程序来控制电机驱动雨刷进行工作。
在降水量增加时,中央处理器会根据预设程序调整雨刷的工作频率和幅度以适应不同程度的降水。
需要注意的是,在一些情况下,例如车窗上出现了结冰等情况,感应器可能会失灵,从而导致雨刷自动感应系统无法正常工作。
因此,在
这些情况下,驾驶员需要手动控制雨刷。
总的来说,雨刷自动感应系统是一种非常实用的汽车电子技术,它可以提高驾驶安全性和舒适性。
随着技术的不断发展,相信这种系统将会越来越普及,并为更多的汽车驾驶员带来便利和安全保障。
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。
雨感应式主动刮水器的检测与操纵
雨刮器内部装有雨量传感器,当感应 到雨水时,会自动启动并调节雨刮速 度,以保持前挡风玻璃的清晰视线。
操纵流程
开启雨刮
驾驶员将雨刮开关置于开启位置,雨刮开始工作。
调节速度
驾驶员可以通过调节雨刮开关来改变雨刮的工作 速度,以满足不同雨量下的清洁需求。
关闭雨刮
驾驶员将雨刮开关置于关闭位置,雨刮停止工作。
社会经济效益提升
提高交通安全
雨感应式主动刮水器能够提高驾驶安全性,减少因雨、雾等恶劣 天气造成的交通事故,提高社会安全水平。
降低维护成本
雨感应式主动刮水器能够实现智能化控制和监测,减少人工维护 和检修的频率和成本,提高经济效益。
促进环保意识
雨感应式主动刮水器的节能环保设计能够提高人们的环保意识, 促进可持续发展和社会进步。
当前阶段
现代的雨感应式主动刮水器已经实现了高度智能化和个性化,能够根据不同的天气和驾 驶场景自动调节刮水速度,同时还具备了自动清洗、间歇刮水等多种功能。
02
雨感应式主动刮水器的 检测
检测方法
外观检查
观察刮水器是否完好无损,无明显磨损或变 形。
动作测试
手动操作刮水器,检查其是否能正常工作, 包括刮臂的摆动和雨刷的摆动。
技术发展趋势
智能化
随着人工智能和传感器技术的发展,雨感应式主动刮水器 将更加智能化,能够更准确地感知雨量、风速等环境因素, 实现更加精细化的控制。
节能环保
随着环保意识的提高,雨感应式主动刮水器将更加注重节 能和环保,采用更加高效、环保的材料和设计,降低能耗 和排放。
无线连接
未来雨感应式主动刮水器将实现无线连接,通过蓝牙、 WiFi等通信技术实现远程控制和监测,提高便利性和安全 性。
感应雨刮的工作原理
感应雨刮的工作原理
感应雨刮是一种根据雨水量自动调节雨刷器工作频率的装置。
它能够通过传感器感知到雨滴的存在,并根据雨滴的密度或频率来调整雨刮器的工作模式,以确保驾驶员在雨天行驶时获得清晰的视野。
工作原理如下:感应雨刮装置主要包括一个雨滴传感器和一套控制系统。
这个传感器通常位于汽车挡风玻璃的下方,它使用光学或超声波技术来检测雨滴的存在。
当雨滴接触到传感器时,传感器会反馈一个信号给控制系统。
控制系统接收到信号后,会根据信号的强度或频率来判断雨滴的密度。
如果雨滴较少,控制系统会保持雨刮器处于较低的工作频率,以节省能量并减少刮拭次数。
当雨滴增多时,控制系统会自动调整雨刮器的工作频率,确保挡风玻璃保持清晰。
值得注意的是,感应雨刮装置通常还具备延时功能。
如果在雨滴开始检测到一定时间内没有进一步增多,控制系统会暂停雨刮器的工作,以节省能量。
然而,一旦有新的雨滴出现,控制系统会立即重新启动雨刮器。
感应雨刮装置的工作原理简单而有效。
它可以让驾驶员集中注意力在道路上,而不需要手动调节雨刮器的速度。
同时,它也提供了更好的驾驶体验,确保行驶过程中的安全性和舒适性。
挖掘机雨刮器智能控制电路设计
挖掘机雨刮器智能控制电路设计挖掘机是一种常见的工程机械,在施工现场和矿山中被广泛应用。
在使用挖掘机时,由于其操作区域在大型机械内部,外部天气环境的变化会对其操作产生影响。
例如下雨天气时,挖掘机挡风玻璃上的水滴会影响驾驶员的视线,因此雨刮器的作用就显得十分重要。
本文将主要介绍一种基于单片机的挖掘机雨刮器控制电路设计。
一、主要功能这种挖掘机雨刮器控制电路可以按照预先设置的时间间隔和雨滴数量自动控制雨刮器的工作。
具体来说,该电路具有以下主要功能:1.检测下雨情况:通过雨水传感器检测挖掘机挡风玻璃上的雨滴数量和大小,判断是否需要开启雨刮器。
2.控制雨刮器频率:根据已设定的工作时间间隔,控制雨刮器的工作频率。
例如,每隔5秒钟开启一次雨刮器,每次持续5秒钟。
3.自动开关功能:根据检测到的雨滴数量,自动开启或关闭雨刮器。
例如,当检测到雨滴数量小于临界值时,将自动关闭雨刮器。
二、单片机控制原理该电路采用单片机AT89C52作为主控制器,通过编程实现挖掘机雨刮器的智能控制。
主要流程如下:1.检测:单片机读取雨水传感器反馈的电信号,根据电信号转化为数字信号,判断是否需要开启雨刮器。
2.开启:如果需要开启雨刮器,单片机将输出一个高电平信号,给雨刮器电机驱动电路。
电机开始工作,将挡风玻璃上的水滴刮走。
3.关闭:当雨滴数量小于预定值时,单片机将停止信号输出,关闭电机。
4.计时:单片机通过内部定时器,在规定时间间隔之后再次开启雨刮器。
具体时间间隔可以根据实际需要进行调整。
三、电路设计1.传感器电路设计本电路采用了一种“低成本”的雨滴传感器,其原理是通过一个可变电阻来控制挡水片与挡水垫之间的间隔距离,从而检测雨滴的数量和大小。
传感器电路如下:传感器的Vcc接单片机的5V电源,GND接地,OUT连接模拟口A0。
挡水片和挡水垫之间的电阻值会随着雨滴数量的增加而变化,单片机会读取A0口的电压值,根据电压值来判断是否需要开启雨刮器。
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参考文献: 【l】 t 辉.汽车用传感嚣【M】.北京:北京理工大学出版
社.2005. 【2】胡兴军。子萌.汽车传摩器发展综述【J】.重型汽车.2004
(2):27—28. 【3】裴京礼.汽车传感器的发展历程、应用现状及未来【J】.农业装
备与车辆工程.2005(I).12—14. 【4】李长腰.汽车控制系统的传感器【J】.山西电子技术,1906(2):
【2】代科学.李国辉。涂丹。等.监控视凝运动目标检测硬背景
技术的研究现状和展望[J】.中国图像图形学报,2006,11
(7):922-973. 【3】COMANICIU D.RAMESH V。MEER P.Pa l—time Track:ins o/"
No-r;0d Object.U.m Mean蛐【J】.IEEE CVPR,2000(2):
for(o=10;o>0;o一一) l
tempi=ADR;
tempO=abs(tempi—temp2);
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tempO=tempo/10; temp 2tempo+temp;
result=temp;
} 送入定时器模块.MC68HC90SQY4定时器的每一个 通道都可以设置为在溢出时自动翻转电平,利用这 个特性。定时器通道就可以实现PWM.预置寄存器 的值将决定脉宽调制波的周期.当计数寄存器的计 数达到预置计数器的值时,该通道的输出将自动翻 转.因此两次溢出之间的时间就是脉宽调制波的周 期.占空比由通道寄存器的值决定.这是因为在发生 比较输出时,输出电平将根据每一个通道的控制状 态寄存器ELSxA和ELSxB位的设置而发生改变.因 此,在一次时钟溢出周期内输出电平将发生两次翻 转,发生比较输出到发生时钟溢出之间的时间就是
the automotive wind¥croen wiper control in the daily run.
Key words:automobile electronic;MCU;automatic control
近年来,随着电子技术、计算机技术和总线技术 在汽车上的应用,汽车电子控制技术得到了迅猛发 展,提高了汽车总体系统的可靠性和可维护性,使汽 车智能化和一体化等方面有了较大突破.
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图1 自动感应式雨刮控制系统原理框图 汽车雨量自动感应式雨刮控制器传感器采用自
万方数据
增刊1
王研博,等:基于单片机的自动感应式雨刮控制器设计与实现
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主研发的红外雨滴传感器.放大电路采用MOTORO一 LA公司的LM358放大器.控制部分采用Freesca]e 公司的MC68HC908QY4单片机作为系统控制核心, 此单片机是M68HC08系列8位低成本、高性能中的 一款单片机,具有4路8位模/数转换器(ADC)、1 个双通道16位定时器模块(TIM),且可用定时器模 块实现脉宽调制输出功能.
红外线雨滴传感器硬件结构图。如图2所示.其 中:D.一D。为红外线发射二极管,Q,为光敏三极管. Z 2红外线雨刮控制器放大电路和控制电路的设计
汽车雨量自动感应式雨刮控制器控制部分主 要依靠软件实现,放大电路和控制部分原理如图3
图3放大电路和控制电路原理
3 系统的软件设计
’设计中系统的软件设计主要实现数/模转换即 将传感器上的模拟电信号通过单片机的A/D转换 模块转换成数字信号,当A/D转换结果寄存器的转 换结果不为0时,将转换完成的数字信号通过算法:
汽车传感器使用环境恶劣。汽车可能在极其寒 冷或酷热地带行驶,要求传感器必须具有非常强的 环境适应性。以适用于温度、湿度、振动等物理环境 及过电压、电磁波等电气环境,且具有要求精确度 高,可靠性高,性价比高的特点.
现在。汽车中已经安装了越来越多的传感器以增 加主动和被动安全性,一种具有极高的市场渗透性的 传感器是雨水传感器,以增加舒适性和安全性.国内外
and on the theory and current situation of automobile 8enflor8.and gives the
the applica-
tion of the new-type of infrared rain seiLsor.The results of the experiment confirm that this controller will actualize
openc'v/.[2000.12一08】. 【6】刘璜祯.于仕琪.OpenCV教程一基础篇【M】.北京:航空航
天大学出版杜。2007.
(蝙辑:温泽宇)
l上接第160页)
5结语
本文设计开发了一套基于单片机的汽车雨量 自动感应式雨刮控制器.该控制器采用光敏三极 管作为光电传感器,实现通过雨量大小改变传感 器电信号大小,且不受外界环境光源影响.通过单 片机进行A/D转换和脉宽调制输出控制雨刮电机 可靠动作.实验结果验证了设计方案的正确性和 可行性.汽车行驶中检测到雨滴后,雨刮器就自动 工作.则可以将现在的雨刮器减少3个开关.自动 设定雨刮器工作的时间间隔,控制雨刮器动作.这 样就大大提高了驾驶员行驶过程中的安全系数, 满足用户需求.
3)红外线雨滴传感器的设计.利用光量变化的 传感器,把红外线发射二极管和光敏三极管配成一 对,从红外线发射二极管发出的光信号,如果在光路 途中遇到雨滴落下,由于光的散射,光强减弱.可利 用光强的衰减信号将由雨量导致的光信号变化转换 成光敏三极管上电信号的变化。根据信号的大小,自 动设定雨刮器工作的时间间隔、控制雨刮器的动作.
摘要:在分析了汽车传感器原理与应用现状的基础上。设计和开发了一种基于单片机的新型
红外线雨量自动感应式雨刮控制器.设计采用了新型红外线雨滴传感器和单片机,构成汽车雨量自
动感应式雨刮控制器的核心硬件,并对软件设计作了简单介绍.通过实验证明,该控制器可靠地实
现了汽车正常行驶过程中的自动感应雨刮控制、雨刮定时控制,同时使系统的硬件开关得以减少,
万方数据
图10雨量为大雨时输出PWM波形 (下转第164页)
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哈尔滨理工大学学报
第14卷
可以看出,利用高斯背景建模,自适应更新均 值、方差和高斯模型权值,尽管仍有少量二值化后的 噪音点,但采用形态学算法就可以将其去除,不会影 响最后的检测结果,检测效果良好.跟踪过程中尽管 车辆形体和大小发生变化,但绿色椭圆框都能准确 标注,同时记录下跟踪到车辆的数目,跟踪效果 良好.
所示.
2 系统硬件设计
围2红外线雨滴传感器硬件结构圈
2.1红外雨滴传感器的硬件设计 在综合考虑了目前常用的两种雨滴传感器压电
振子传感器、静电电容传感器优缺点的基础上,设计 出一种新型的红外雨滴传感器.
1)光电传感器光源.光学传感器中使用的光源 种类很多。按照光的相干性可分为非相干光源和相 干光源.前者包括白炽灯和发光二极管;后者包括各 种激光器【5】.对光源的选择及参数的要求,如亮度、 光谱特性、光电转换特性和相干性等,必须根据具体 系统来决定.对光源的基本要求是有足够大的功率、 足够的信噪比、并具有质量合适的光波到达光传感 器.本文所用的光源为红外线发射二极管.红外线发 射二极管具有体积小、寿命长、功耗小、省电、响应速 度快、机械强度高等特点HJ.
2)光敏三极管的工作原理.光敏三极管是具有 NPN和PNP结构的半导体器件,它在结构上与普通 三极管类似,通常只有2个引出电极(也有3个的). 为适应光电转换的要求。基区面积做的较大,发射区 面积做的较小,并在基区边缘。以避免发射极引线遮 住基区影响灵敏度.管子的芯片被装在带有玻璃透镜 的金属管壳内,当光照射时,光线通过透镜集中照射 在芯片的集电结上.人射光主要被基区吸收p。7J.
6结语
提出了一种针对固定场景的视频图像运动目标 检测和跟踪算法.针对传统的背景差分法对动态场 景变化较为敏感的问题,提出改进的混合高斯背景 建模算法,使背景模型的参数随着场景的变化进行 自适应更新,准确提取出运动目标.并采用均值平移 算法,通过计算预测模型和目标模型的最大相似匹 配度,将最大匹配度的模型作为下一步的目标模型, 实现了准确的跟踪,解决了目标形体和尺度发生变 化对跟踪效果的影响,满足运动目标跟踪鲁棒性的 要求.出于本文算法主要针对在静止摄像机条件下
提高了驾驶员行驶过程中的安全系数.
关键词:汽车电子;单片机;自动控制
中图分类号:TP336
文献标识码:A
文章编号:1007—2683(2009)增刊1-0158-03
Design and Realization of the Automotive Windscreen Wiper Controller Based on the MCU
142—149.
【4】陈涛涛.田裕一.一种非刚体目标的实时检测与跟踪算法
co叩嘲.o呻‰Computer 【J】.电子科技大学学报,2007.36(1)1 82一“.
【5】Intel
V'mion Rdm'enee Manual
【EB/OL】.http.//www.imd.瑚m/抛∞舡ch/叫y托∞衄jh/
万方数据160哈Fra bibliotek滨理工大学学报
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.
第14卷
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
的运动目标,应用范围受到一定限制,还需做进一步 的研究.
参考文献: 【l】STAUFFER c。GRIMSON w.,A,dap帆Backsmund Mbaure Mod-
ek for Re-l—time Tracking[c]//mEE Compmer Soeiemy Con-