基于单片机的汽车智能雨刮器设计
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。
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 ， ＇
基于单片机的汽车智能雨刮器控制系统研究
收稿日期：2018-03-12基金项目：专业综合改革试点项目（2016zy012）.作者简介：郝志廷，安徽界首人，安徽电子信息职业技术学院讲师（安徽蚌埠233040）.科技开发与应用2018年第3期第39卷总第279期（自然科学）学报基于单片机的汽车智能雨刮器控制系统研究郝志廷摘要：根据汽车雨刮器的工作原理，采用STC89C52作为微处理器、以红外雨滴传感器为主要设备，给出了汽车智能雨刮器控制系统主要电路的硬件和软件设计，实现了一种通过对雨量大小的感应，自动启动汽车雨刮器控制系统的设计.关键词：雨刮器；智能；红外雨滴传感器中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1008-7974（2018）03-0001-04DOI ：10.13877/22-1284.2018.06.001当前我国经济水平飞速发展，家用汽车市场保有量大幅提高，汽车已经成为人们生活中的重要交通工具，随之而来的交通安全问题也在不断地增加.据统计，驾驶员手动操作雨刮器发生的交通事故占全世界雨天行车交通事故的7%，因此通过传感器设计安装一种雨滴智能雨刮器极为必要.雨滴传感器通过对雨量大小的感应，自动启动雨刮器，避免驾驶员手动操作，极大地提高了雨天行车的安全性［1-3］.1系统总体设计方案本系统通过模块化的设计，微控制器选用STC89C52单片机，根据雨量大小，通过红外雨滴传感器将信号传送给单片机，单片机通过对接收信号分析判断雨量大小，然后输出控制信号驱动直流电机的转速和方向，从而实现对雨刮器的智能控制.相比以机械结构为主的传统雨刷系统，本系统稳定可靠、操作简单、安全性高.本设计主要由单片机控制电路模块、红外雨量检测及感应系统、电机驱动电路模块等组成.其系统结构如图1所示.图1智能雨刮器控制系统框图2硬件电路设计2.1雨滴传感器电路设计文中所使用的雨滴传感器是一种基于红外线的光量变化原理的红外雨滴传感器.该传感器2018年第3期（自然科学）学报具有红外线发射设备，其发出的红外线在汽车前挡风玻璃的外侧表面通过全反射的角度反射，它的角度应当介于42度（即玻璃和水）和63度（即玻璃和空气）之间.反射光线取决于挡风玻璃上的雨量大小，雨量愈大反射光愈多，反之亦然.汽车前挡风玻璃能够接收来自发射元件发出的反射光的区域叫作雨滴传感器的“敏感区域”，只有这个位置有雨滴滴落时，才能被红外雨滴传感器检测到.为了能够使该智能控制系统的灵敏度、稳定性、可靠性得到保证，必须在敏感区域和汽车的前挡风玻璃区域之间的比例设置一个较为合适的值.图2为红外雨滴传感器的原理示意图.图2雨滴传感器的原理图雨滴传感器主要由发射模块和接收模块组成.由555定时器构成的多谐振荡器对红外发射管进行驱动，再由接收管接收，这样就构成一个光电传感器.用带通滤波器把光电传感器的信号频率控制在38kHz 上下，然后通过分频器对其进行128分频，从而使脉冲信号的数量级达到毫秒级［4］.如此构成的硬件图如图3所示.图3雨滴传感器部分硬件图发射模块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8个红外发射器、一个555定时器和电阻电容元件组成.8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［2］.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.可由集成电路反相器、与非门、无稳态电路、555定时器等组成.其中555定时器组成的振荡发射系统容易起振，本身的输出功率较大，常用其组成发射系统.2.2电机控制的硬件设计电机控制电路的核心是单片机，主要是利用单片机的P0口的前四个引脚，即P0.0~P0.4，利用该四个引脚一方面通过四总线缓冲门74LS125对四个光电隔离器进行控制，另一方面通过反向驱动器74LS04对四个大功率场效应开关管IRF640进行控制.电机部分硬件图如图4所示.图4电机部分硬件图2.3控制系统显示电路设计在本控制系统中，显示模块选用的是LCD1602.该显示模块能够较为方便地显示大小写英文字母、常用的符号、数字等.图5为显示电路.图中LCD1602芯片的引脚1和2是接电源引脚，分别接电源的地端和电源正极.引脚3可用来调节液晶显示的对比度，经10k Ω的电位器与接地端连接，通过改变电位器郝志廷基于单片机的汽车智能雨刮器控制系统研究的大小来改变液晶的对比度.引脚4为寄存器控制引脚，与单片机的P27引脚连接.引脚5为读写控制引脚，与单片机的P26引脚连接.引脚6是使能控制端，与单片机的P25引脚连接.引脚7至14是八位数据/地址总线，与单片机的P0口的8个引脚连接.图5显示电路3软件设计3.1主程序流程图设计考虑到一些非线性因素会对雨刮同步造成一定的影响，我们需要用人的经验知识来调整PWM 信号的占空比，使两个雨刮同步摆动.因此，为了使本控制系统有较好的控制效果，在智能雨刮控制中将模糊控制技术应用到其中［4-6］.主程序流程图如图6所示.图6智能雨刮器主程序流程图 3.2雨滴传感器的流程图设计由于在该系统中，中心频率是38kHz 的脉冲信号被128分频后的频率大约为300Hz ，即周期约为3ms.那么当定时时间选定为60ms ，则在此期间最多可接受20个脉冲信号，然后再根据脉冲个数进行雨量大小的分配，根据这一原理可得到雨滴传感器的程序设计流程图，如图7所示.图7定时器的流程图3.3电机控制系统软件设计当励磁为一定值时，直流电机的转速的变化和电枢电压的变化成正比，即电压增加转速提图8雨刮器电机部分流程图2018年第3期（自然科学）学报高、电压减小速度减小.所以可以通过改变电枢电压的方式来控制直流电机的转速.在该系统中就是采用这种方式来控制电机速度的，电枢电压主要是通过改变单片机输出PWM 脉宽信号的占空比的大小来进行调节的［7］.直流电机控制的程序设计流程图如图8所示.4结语本文以单片机为控制器，通过红外雨滴传感器、电机控制电路、显示电路的软硬件设计，通过对雨量大小的感应实现了对汽车雨刮器的智能控制，避免驾驶员在雨天手动操作雨刮器，雨天行车的安全性得到了显著提高.参考文献：［1］任德强，邬齐荣，龚敏.汽车智能雨刮器专用控制芯片［J ］.电子与封装，2011，11（11）：43-46，48.［2］黄启科，麻友良，陈小兵，等.智能雨刮控制系统设计［J ］.公路与汽运，2014（1）：18-22.［3］赵海军，王洋.一种基于多维标度的分布式传感器定位算法［J ］.吉林师范大学学报，2016（3）.［4］陈玉萍.基于单片机的汽车智能雨刮器设计与研究［J ］.数字技术与应用，2013（2）：59-60，62.［5］王明文，吴炳进.基于CAN 总线的智能雨刮控制系统研究［J ］.西华大学学报（自然科学版），2012，31（2）：63-69.［6］宋凯，杨合利.汽车智能雨刮器的设计［J ］.河北农机，2016（10）：30-31.［7］孙美东，胡仁杰，马智勇.车载雨刮智能控制系统［J ］.电工电气，2009（12）：31-33+56.（责任编辑：王前）Research on Intelligent Control System of Automobile WiperBased on Single Chip MicrocomputerHAO Zhi-ting（Anhui Vocational College of Electronics and Information Technology ，Bengbu ，Anhui 233040，China ）Abstract ：According to the working principle of automobile wiper ，this paper uses STC89C52as the micro ⁃processor ，infrared rain sensor as the main equipment ，gives the hardware and software design of intelligent automobile rain scraper control system main circuit ，implements an induction by the amount of rainfall ，the control system design of automatic start the car wiper.Key Words ：Wiper ；Intelligence ；Infrared raindrop sensor。
基于stm32的智能汽车雨刷
雨刷器是汽车很重要的一个辅助设备，是用来保障汽车驾驶过程中驾驶员驾驶视线的重要部分。
主要用来在雨天驾驶时及时刷干净挡风玻璃上的积水，也可以刷洗挡风玻璃上的灰尘积雪，来保证驾驶人视线清楚，达到安全驾驶的目的。
本设计主要制作了一套汽车智能雨刷配件，通过传感器获取下雨时雨量的级数来控制雨刷器的工作档位。
使驾驶员不再为调节雨刷器而分心从而影响驾驶安全。
本文研究内容本文主要研究通过能感知雨量大小的采集传感器，获取到当前雨量的数据，通过分析得到雨量相应的雨刷速度，来自动控制雨刷器的清洗动作，使驾驶员把注意力集中在驾驶本身，从未减少驾驶安全隐患。
当然除了处理积雨以外，雨刷器还需要用来处理挡风玻璃上的灰尘和积雪，所以在本设计中加入语音控制功能，在自动功能不能感知灰尘和积雪的情况下，驾驶员可以通过语音指令对雨刷系统进行操作。
所以本设计的主要目的是设计出一套智能雨刷系统，让驾驶员不用在通过手动的方式操作。
减少对安全驾驶的影响，提高驾驶安全性。
系统方案设计设计要求本次毕业设计要求如下：为汽车设计的一款能保障安全的智能雨刷系统。
该系统可以通过多种手段控制雨刷器的工作模式，下雨天气司机忘记开启雨刷器的时候雨刷器可以自动开启自动模式，司机还可以通过手动模式，语音控制系统来让雨刷器达到想要的工作频率。
系统功能设计要实现的功能自动模式下：车辆启后，如果当前没有下雨，雨刷器处于休眠状态。
当开始下雨时，挡风玻璃上一旦有雨水时，雨刷器就会进入运行状态并开始洗刷操作。
而且能随着雨量的大小调整雨刷器的档位，进行刷洗操作。
雨刷器设置有四个档位，0档为停止转态，1档为最低频率，2、3档为逐渐加速状态。
手动模式下：在手动模式下，在传统按钮控制的基础上增加了语音控制模式，让驾驶员解放双手安全驾驶，只需要发送语音控制指令就可以对雨刷器进行控制。
通过呼叫“小明”的指令来唤醒语音模块，在语音模块指示灯亮起后，可发生“加一”、“减一”等指令进行雨刷器的频率切换。
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。
基于单片机的智能刮雨系统设计
基于单片机的智能刮雨系统设计作者：余子龙来源：《科学与技术》2018年第15期摘要：系统以stc89c52单片机为核心，使用红外反射式雨量传感器检测雨滴及雨速，并根据该传感器的检测结果控制雨刮电机的工作速度；系统还具有手动喷水清洗挡风玻璃的功能。
abstract：The system takes STC89C52 as the core，using infrared reflective rain sensor to detect raindrops and rain speed，controling the working speed of the wiper motor according to the test results of the sensor. The system also has the function of manual water spraying to clean the windshield.引言隨着中国经济的快速发展和人们生活水平的提高，汽车行业也在不断的改革。
本文设计一个基于单片机控制的智能刮雨系统。
目前汽车的刮雨系统很多是手动开启、手动调节的。
雨雪天气随着车速和环境的变化，驾驶者可能要不断地手动调节，影响驾驶者的驾驶习惯和安全；手动的刮雨系统存在着清除视野不及时的情况，可能会造成交通事故的发生；很多刮雨系统不能有效的清除汽车玻璃表面的雨水和污渍问题，会导致驾驶者因操作不规范而造成刮雨器的快速损坏。
1 系统设计方案本系统主要由主控核心板、雨量传感器、显示电路、雨刮电机模块、喷水电机模块等五部分构成。
系统框图如图1所示。
其中主控芯片采用STC89C52单片机，作为系统控制核心；雨量传感器用于感知是否下雨以及判断雨量的大小，雨刮电机模块根据雨量传感器的结果控制电机的工作状况；手动喷水用于清洗手动玻璃；喷水电机模块用于手动喷水配合雨刷电机清洗玻璃；2 系统硬件设计主控核心模块为STC89C52单片机的最小系统。
基于单片机的汽车智能雨刮器设计
学位论文原创性声明
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。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
2.1.3光量变化的雨滴传感器5
2.2红外雨滴传感器的原理5
第三章智能雨刮器的硬件组成及其芯片介绍7
3.1发射模块7
3.1.1发射管7
3.1.2由555定时器构成的多谐振荡器7
3.2接收模块9
3.2.1红外接收管9
3.2.2带通滤波器10
3.2.3分频器CD402412
3.2.4 80C51芯片资料12
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它
基于单片机的汽车智能雨刮器设计
摘
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。
本文分析了三种雨滴传感器的组成原理，基于光强变化的原理设计了一种新型的汽车红外线雨滴传感器。当下雨时，该雨刮器系统可以通过红外雨滴传感器感知雨量大小，分辨出是大雨还是小雨,使雨刮器自动工作在高速或低速状态，能够取代传统的机械结构的雨刮器。
基于51单片机的汽车智能雨刮器控制系统设计_蔡振辉
基于51单片机的汽车智能雨刮器控制系统设计The design of the control system of automobile intelligent wiper based on 51 single chip microcomputer摘要智能雨刮器的设计以STC89C52为核心，实现了以单片机为控制系统的智能雨刮器。
重点是电路结构原理和代码编程的设计。
它包括项目概述，方案演示，智能雨刷硬件和软件的设计，系统调试和其他部分。
本设计以单片机为控制核心。
硬件基于分块模式的方法，对整个系统的电路设计进行了分析，给出了系统的总体结构图，单片机的最小系统，步进电机的驱动电路，按键电路，显示电路。
LCD1602，传感器电路和电源电路。
在软件实现过程中，还使用了分块的方法。
软件设计部分包括智能雨刮器程序设计思想和智能雨刮器功能分析。
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，通过分析雨量值和设定值进行分析，完成雨刮器的自动启停和速度控制。
该设计基本达到了预期目的，具有很强的实用价值。
关键词：智能雨刮器、自动控制、单片机、STC89C52、电机驱动、LCD1602AbstractThe design of the intelligent wiper takes STC89C52 as the core, and realizes the intelligent wiper with the single-chip microcomputer as the control system. The focus is on the design of circuit structure principles and code programming. It includes project overview, program demonstration, intelligent wiper hardware and software design, system debugging and other parts. This design takes the single chip microcomputer as the control core.Based on the method of block mode, the hardware analyzes the circuit design of the entire system, and gives the overall structure of the system, the minimum system of the single-chip microcomputer, the drive circuit of the stepper motor, the key circuit, and the display circuit. LCD1602, sensor circuit and power supply circuit.In the process of software implementation, the block method is also used. The software design part includes intelligent wiper program design ideas and intelligent wiper function analysis. The structure and function of the stepper motor, buttons, LCD1602 display and rainfall sensor circuit are designed and implemented, and the logic structure of the main program is mainly written. The software part uses C language to analyze the rainfall value and set value to complete the automatic start and stop of the wiper and speed control. The design basically achieves the intended purpose and has strong practical value.Keywords: Intelligent wiper, automatic control, MCU, STC89C52, motor drive, LCD1602目录第1章绪论 (1)第1.1节选题背景 (1)第1.2节研究现状 (1)第1.3节研究意义 (2)第2章自动雨刷器的总体设计 (3)第2.1节总体设计 (3)2.1.1 设计思路 (3)2.1.2 总体设计框架图 (3)第2.2节方案的论证 (4)2.2.1 主控芯片选择 (4)2.2.2 电动机选择 (4)2.2.3 电机驱动模块选择 (5)2.2.4 传感器选择 (5)2.2.5 工作状态显示选择 (5)第3章系统中的主要器件介绍 (7)第3.1节主控制器（STC89C52） (7)第3.2节电机驱动芯片（ULN2003） (8)第3.3节步进电机（28BYJ-48） (9)第4章自动雨刷器硬件电路设计 (10)第4.1节单片机最小系统 (10)第4.2节步进电机驱动电路 (10)第4.3节按键电路 (11)第4.4节LCD1602显示电路 (12)第4.5节供电电路 (13)第5章自动雨刷器软件设计 (14)第5.1节软件总体设计 (14)第5.2节步进电机工作模块 (15)第5.3节按键控制模块 (16)第5.4节LCD1602显示模块 (16)第5.5节雨量传感器自动控制模块 (17)第6章自动雨刷器调试 (18)第6.1节系统硬件设计、组装和调试 (18)6.1.1 制作电路板 (18)6.1.2 元件焊接 (19)6.1.3 整板测试 (19)6.1.4 上电功能测试 (19)第6.2节系统各模块软件调试 (20)第6.3节调试小结 (21)结论 (22)附录 (23)参考文献 (27)致谢 (28)第1章绪论第1.1节选题背景雨刷控制器作为每个汽车中最必须的汽车部件之一，自然也需要满足人民更舒适性的需求。
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。
基于单片机的汽车智能雨刮器设计 (2)
步进电机的原理接线图如图1.4所示：
图1.4 步进电机原理图
1-2相励磁顺序表，从输出轴方向看-逆时针方向如下表1.1
表1.1 输出轴方向看-逆时针方向
主要的功能参数如下：
1——额定电压
2——相数
因为汽车雨刷主要功能是刮除挡风玻璃上的水渍及污垢，给驾驶者提供一个清晰的视野，所以自动雨刷系统属于必须的安全设备。主动性安全系统是每个汽车系统工程师努力目标之一，雨刷系统是每辆车上为保证挡风玻璃清晰的唯一选择。而此次设计的自动雨刷，乃目前各车厂投注心力的开发方向。
第一章 自动雨刷控制系统的总体设计
本章主要阐述设计的整体设计思路，系统使用部件选择，设计原理框图与本次设计系统的主要特点。
Keyword:Automatic wipers ,Rain sensor,SCM,Stepper motor
前 言
根据科学家针对消费者对中性车产品属性偏好的研究，结果显示消费者对配备及式样依序包括预缩安全带、前座安全气囊、驾驶席安全气囊、主动护颈头枕、前雾灯、可调间歇式雨刷、电动收藏广角后视镜、倒车雷达等。可见，对安全性的设备已超过了对舒适性的设备需求。其中对可调间歇雨刷的需求排在了第六位，消费者认为汽车雨刷必须具有可调频率，以应对不同车况和前挡风玻璃落雨量之需求。然而驾驶人自己来判断前挡风玻璃落雨量的模糊程度，再去手动调节雨刷，不仅使驾驶者分心，而且使玻璃上落雨量刮除清晰度不一，两者均关系到驾驶的安全。
图1.2 单片机AT89C2051引脚图
单片机AT89S52是种低能耗，高性能的8位CMOS微控制器，在系统中具有8K可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密非易失性存储器技术制造，片上允许程序存储器在系统可编程，同样也适合常规的编程。在单片机上拥有灵巧的8位CPU和在系统上可编程存储器Flash，让它在众多嵌入式控制应用系统提供高灵活有效的解决方案。AT89S52单片机具有：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器。能实现的功能比单片机AT89C2052更加全面，内存更大，引脚更加全面引脚如图1.3所示
基于单片机的智能雨刮器的设计
基于单片机的智能雨刮器的设计发布时间：2022-02-25T07:33:53.549Z 来源：《中国科技信息》2021年11月中32期作者：张红[导读] 本次基于单片机的智能雨刮器设计以STC89C52芯片为控制核心。
该系统的主要组成有步进电机模块、液晶显示模块、按键及开关进行调节，可以保持在驾驶时的顺畅。
在自动模式下，雨刮器可以通过雨滴检测模块对感应器上的雨量进行采集，与上、下限值进行比较，使雨刮器能够自动启停以及对雨刮器的速度控制，可以使驾驶员注意力更加集中。
闽江学院张红福建福州 350000摘要：本次基于单片机的智能雨刮器设计以STC89C52芯片为控制核心。
该系统的主要组成有步进电机模块、液晶显示模块、按键及开关进行调节，可以保持在驾驶时的顺畅。
在自动模式下，雨刮器可以通过雨滴检测模块对感应器上的雨量进行采集，与上、下限值进行比较，使雨刮器能够自动启停以及对雨刮器的速度控制，可以使驾驶员注意力更加集中。
关键词：智能雨刮器 STC89C52 液晶显示步进设计思路：对于本次设计的总体思想是：首先利用雨滴传感器对感应板上的雨量进行感应，将感应信号经过数模转换芯片，转换成电信号发送给单片机，单片机软件系统发出相应的信号，通过ULN2003对信号进行放大后，发送到步进电机，使得它可以根据不同的雨量值调节到不同的挡位转动。
例如，当传感器检测到的雨量值低于下限值时，电机静止；当传感器检测到处于上、下限值之间时，电机以挡位1模式进行工作；当检测到高于上限值时，启动挡位2运行模式。
驾驶员可以根据自己对挡风玻璃上的雨量的接受程度，通过按键来控制感应器的上、下限值。
同时，保持原有的传统手动模式。
如图1所示，自动雨刮器控制系统的主控CPU为STC89C52，并且与液晶显示模块、按键模块、雨滴检测模块和步进电机驱动模块构成了整个系统。
步进电机驱动模块：步进电机驱动模块以ULN2003芯片为核心，并与单片机引脚直接连接，用来驱动步进电机旋转。
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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。
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
汽车智能雨刮器是一种基于单片机技术的先进雨刮器，在汽车驾驶中具有重要的应用价值。
目前市场上已经有了许多种不同的智能雨刮器，但是它们的原理都基本相同，都是利用单片机控制的电路来实现智能雨刮功能。
本文将着重介绍基于单片机的汽车智能雨刮器的设计和研究。
一、基于单片机的汽车智能雨刮器的原理
基于单片机的汽车智能雨刮器系统是由单片机、传感器、电源、显示器等多个部分组成的。
当传感器检测到车窗上的雨水时，它会向单片机发送信号。
单片机接收到信号后就会判断当前的情况并控制汽车雨刮器进行工作。
二、基于单片机的汽车智能雨刮器的设计和研究
基于单片机的汽车智能雨刮器的设计需要考虑到许多因素。
例如，传感器的灵敏度、单片机的性能、电源的质量等等。
在设计过程中，我们需要逐步修改和完善设计，以确保能够最大程度地提高智能雨刮系统的效果。
在研究过程中，我们不仅需要了解单片机的基本原理，还需要深入研究智能雨刮器的各个部分的工作原理。
此外，我们还需要关注新技术的应用，如人工智能和机器学习技术，以提升系统性能。
三、结论
基于单片机的汽车智能雨刮器作为一种先进的智能雨刮器，在汽车驾驶中具有重要应用价值。
其原理和设计需要综合考虑多个因素，我们需要不断研究和改进设计，以最大程度地提高系统效果。
随着技术的不断发展，我们相信基于单片机的汽车智能雨刮器系统将会持续改进，为汽车驾驶提供更加安全、智能化的驾驶体验。
基于51单片机智能雨刷设计的课程小结
基于51单片机智能雨刷设计的课程小结
基于51单片机智能雨刷设计的课程小结应包括以下内容：
1. 课程背景：介绍为什么选择基于51单片机智能雨刷设计作为课程内容，包括其在汽车行业和智能控制领域的应用。
2. 设计思路：详细阐述智能雨刷设计的思路和目标，如根据雨量大小自动调整雨刷速度、检测雨刷片状况等。
3. 硬件设计：介绍所需的硬件组成，如51单片机、传感器（如雨滴传感器）、电机驱动模块等，并解释其功能和连接方式。
4. 软件设计：详细说明程序的设计过程，包括如何采集传感器数据、判断雨量大小并控制雨刷的运动、实现自动调整雨刷速度等。
5. 实现效果：通过实验结果或模拟演示，展示智能雨刷设计的效果，如根据雨量自动调整雨刷速度的准确性和可靠性。
6. 创新改进：对现有设计的不足之处进行分析，并提出相关的创新改进方案，如增加其他传感器（如光敏传感器）、优化算法等。
7. 学习收获：总结自己在课程中的学习收获，包括对51单片机应用的理解、智能控制设计的实践经验等。
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Based OnSingle IntegratedCircuit
Abstract
The windscreen wiper is an accessories of the Automobile, it is an important part of Automobile for the steer security. It is usedtoclear up the rain and snow, dust and cement on the windscreens,rear windows and headlight windows,to make sure the windows transparent and clear.
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它
基于单片机的汽车智能雨刮器设计
摘
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。
本文分析了三种雨滴传感器的组成原理，基于光强变化的原理设计了一种新型的汽车红外线雨滴传感器。当下雨时，该雨刮器系统可以通过红外雨滴传感器感知雨量大小，分辨出是大雨还是小雨,使雨刮器自动工作在高速或低速状态，能够取代传统的机械结构的雨刮器。
作者签名：日 期：
学位论文原创性声明
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。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集Байду номын сангаас，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
In this thesis,compositive theory of three kinds of rain sensors are analysed,and a new-type of infrared rain sensor of automobile is designed based on the theory of variety of light intersity.When it rains,thewindscreen wiper systemsenses the amount of rainfall by the infrared rain sensor and distinguish the number of precipitation rain fall and thus makes the windscreen wiper automatically work either at a high speed or at a low speed.It can replace traditional windscreen wiper system of mechanical structure.
作者签名：日期： 年 月 日
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2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
本文基于单片机完成了对雨滴传感器及模糊控制的软、硬件设计，并对控制系统进行了MATLAB仿真，仿真实验结果表明该系统能有效的抑制超调现象，提高系统的响应速度和稳态性能。
关键词：雨滴传感器；模糊控制；单片机；雨刮器
The DesignOf Intelligent Windscreen WiperOf Automobile
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论
作 者 签 名：日 期：
指导教师签名：日 期：
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