汽车智能车灯及雨刮系统设计
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。
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照明系统_毕业设计(论文)
毕业设计论文基于单片机的汽车智能照明系统的设计摘要随着科学技术的发展，人们对汽车行驶安全性的要求越来越高。
照明系统是汽车主动安全重要组成部分之一，然而灯光光型单一且只能手动控制的传统照明系统存在的巨大的交通安全隐患已经无法跟上当前汽车安全性发展的趋势。
因此如何让汽车传统照明系统更加智能化、消除存在的安全隐患，成为一个具有重大现实意义的课。
本课题所研究的汽车自适应照明控制系统能够自动为车辆提供所处环境位置需要的灯光光型，为驾驶员提供良好的照明范围，减轻驾驶员的工作压力，减少交通事故，同时本系统与手动控制并联，不妨碍驾驶员对车灯的手动控制。
本系统主要有弯道照明前照灯自动开闭、会车时灯光自动切换以及前照灯延时关闭功能，可为驾驶员在不同的行驶环境下提供良好的照明，是汽车智能化照明的一个更加全面完善的设计方案。
在现有的对汽车照明系统的控制技术的基础上，本课题提出了一种以弯道随动转弯车灯调整为基本功能的汽车智能照明系统控制方案。
与以往的技术相比，本课题引入总线技术，使系统更符合汽车技术未来发展的方向。
而且本方案是基于AT89C51单片机开发的低成本、低功耗系统，性价比更为出色。
本文首先对汽车自适应照明系统的产生环境、国内外的发展现状和发展趋势做了简单的介绍，给出了系统的总体设计方案以及实现功能，并在此基础上详细阐述了系统工作的理论计算基础，然后根据系统的需求，在硬件部分，对微控制器和各实现功能的传感器进行了选择，并给出了执行器部分的设计方案，包括步进电机的选型以及步进电机驱动芯片的选择，同时在详细介绍了总线功能及原理的基础上设计总线接口的硬件电路，包括总线控制器的选型、总线收发器的选择等在软件部分，给出了系统各功能模块的设计流程图和实现算法，并在编译环境中完成各功能模块的源代码编写。
在论文的最后，对现阶段进行的研究工作进行了总结，并提出了许多尚待解决的问题，为今后系统的进一步完善提供了参考意见。
关键词: 智能照明；单片机；信号采集设计AbstractWith the development of science and technology, people increasingly high demands on driving safety. One of the lighting system is an important component of vehicle active safety, however light-light single and can only be manually controlled traditional lighting system, there is a huge hidden trouble of safety has been unable to keep up with the current development trend of automobile safety. So how to make cars of traditional lighting system more intelligently, to eliminate security risks, as one of great practical significance. This study on the issue of vehicle Adaptive lighting control system is able to automatically provide the environment for the vehicle location need to be light-light, for a driver to provide good illumination range, alleviate the work pressure on drivers to reduce traffic accidents, at the same time this system with manual control in parallel, without prejudice to the driver's manual control of the lights. This system mainly has the curve to illuminate the head lamp automatic make and break, passes in traffic when the light automatic cut over as well as the head lamp time delay closure function, may provide the good illumination for the pilot under the different travel environment, is an automobile intellectualization illumination more comprehensive consummation design proposal. In existing to automobile lighting system control technology foundation in, this topic proposed one kind take the curve follow-up curve headlight adjustment as the basic function automobile intelligence lighting system control plan. Compared with the previous technology, the subject of the introduction of bus technology to make the system more in line with the direction of future development of automotive technology. The program is based on the AT89C51 MCU development of low-cost, low-power system, the cost is even betterThis article first to the automobile auto-adapted lighting system production environment, the domestic and foreign development present situation and the trend of development has made the simple introduction, has given the system overall project design as well as the realization function, and in detail elaborated the system work theoretical calculation foundation in this foundation, Then the basis system demand, in the hardware part, has carried on the choice to the micro controller and each realization function sensor, and has given the actuator part design proposal, including step-by-steps the electrical machinery shaping as well as step-by-steps the motor-driven chip choice, simultaneously was introducing in detail the main line function and in the principle foundation designs the bus interface the hardware electric circuit, including the bus control unit shaping, the main line transceiver choice and so on in the software part, has given the system various functions module design flow chart and realizes the algorithm, and completes various functions module in the translation environment the source code compilation.In paper final, carried on the research work to the present stage to carry on the summary, and proposed many Shang Dai solved the question, has provided the advisory opinion for the next system further consummation.Key words:singlechip；intelligent lighting；Design of signal collection目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.2国内外发展状况及发展趋势 (2)1.3本课题的研究意义与目的 (3)1.4课题内容 (3)2 控制系统总方案设计 (4)2.1系统的功能及工作原理 (4)2.1.1系统的基本功能 (4)2.1.2系统工作原理 (4)2.2系统硬件总体设计 (4)2.3 单片机选择 (5)2.3.1 AT89C51简介 (5)2.3.2 AT89C51结构说明 (6)3 控制系统的硬件设计 (9)3.1超声波测距设计 (9)3.1.1超声波测距原理 (9)3.1.2超声波测距仪原理框图 (9)3.1.3 单片机实现测距原理 (9)3.1.4 超声波发射电路 (9)3.1.5 超声波检测接收电路 (10)3.2光强检测 (10)3.2.1光照检测方式 (10)3.2.2 检测电路 (11)3.3 信号采集设计 (11)3.3.1 车速信号的采集和处理 (11)3.3.2 方向盘转角信号调理电路 (13)3.3.3光电传感器信号的采集和处理 (14)3.3.4 步进电机驱动电路 (15)3.3.5前照灯自动开闭和远近光自动切换电路设计 (16)3.3.6 电源及断电保护电路 (16)3.4 单片机电路设计 (17)3.5电源模块部分设计 (18)3.6 亮灯控制模块 (19)3.7 按键模块设计 (20)3.8 电压比较器 (20)3.8.1基本过零比较器 (20)3.8.2任意电平比较器 (21)4 控制系统的软件设计 (23)4.1 Keilc介绍 (23)4.2 Keilc工程的建立 (23)4.3系统软件流程设计 (26)4.4延时子程序 (27)4.5消抖子程序 (27)4.6中断子程序 (28)5 设计小结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 英文参考文献 (33)附录B 参考文献中文翻译 (37)附录C 系统总程序 (40)1 绪论1.1 课题背景与意义自19世纪汽车诞生以来，已经历了一个多世纪的风雨。
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计
机械原理课程设计——汽车前风窗⾬刮器设计⽬录前⾔ .........................................................错误!未定义书签。
1.课程设计⽬的和任务......................................错误!未定义书签。
2.设计说明书的格式要求：..................................错误!未定义书签。
⼀、机械原理课程设计任务和简介...............................错误!未定义书签。
设计任务..................................................错误!未定义书签。
设计题⽬及其简介..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器设计的基本要求.....................................错误!未定义书签。
⼆、⽅案分析和⽐较............................................错误!未定义书签。
概述......................................................错误!未定义书签。
⽅案⽐较..................................................错误!未定义书签。
最终⽅案选定..............................................错误!未定义书签。
三、基本尺⼨的确定............................................错误!未定义书签。
前风窗玻璃的尺⼨..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器⾬刮臂尺⼨确定......................................错误!未定义书签。
雨刮系统设计指南
1、雨刮简要说明1.1系统综述风窗玻璃电动刮水器总成（以下简称雨刮总成）是指由电动驱动、能刮刷风窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰尘等物质的装置。
有气动式的和电动式的，气动式只适用于具有压缩空气气源的汽车，而电动式则应用较广。
普通的电动式雨刮系统的工作原理是：当电机1工作时，带动曲柄2做圆周运功，通过连杆3使摇臂4做往返运动，而摇臂4又带动刮臂刮片组件5做往返运动以除去玻璃上的雨水、雪或灰尘。
（详见图1）54321图1随着时代的发展，新技术在雨刮系统中也用应用，出现了感应雨水式的自动雨刮；取消了连动机构的反转电机；使刮刷力均匀、刮净度更高、噪音更小的平刮片等等。
1.2适用范围本指南制定了电动式雨刮系统的一般设计思路、方式方法，适用于CAC公司普通雨刮器（不含反转电机、平刮片等）的设计开发。
1.3系统爆炸图雨刮系统包括：电机、连动机构、刮臂、刮片等。
(详见图2)图22、设计构想2.1设计原则系统设计时应最大限度的继承现生产或已确定开发状态的产品，包括接插件型号（如图3）、紧固件型号，以降低产品开发成本、开发周期，保证产品质量，同时也便于我司的系统管理。
根据车型不同，确定是否有防浮翼，自动雨刮等。
在设计初期应与厂家确定雨刮器的试验项目、试验标准等。
厂家：AMP护套号：936294-2定义：1－电源；2－自动回位；3－空位；4－高速；5－低速；6－地前雨刮插件厂家：AMP护套号：174928-1端子号：173645-2定义：1－电源2－自动回位3－地后雨刮插件图32.1.1雨刮器功能要求2.1.2顾客要求雨刮系统对于驾驶者的重要性是不言而喻的，尤其是在雨雪天气，所以雨刮系统的可靠性和刮净度是顾客提出的最基本要求，同时对雨刮系统的噪音和雨刮对收音系统的骚扰程度也提出了要求。
2.1.3性能要求1、雨刮器应能承受-40℃～+95℃的环境温度且不变形。
，2、雨刮系统在12VDC湿玻璃上刮刷，电机最大电流消耗不大于10A3、高频不小于45次/min，低频不小于20次/min，且高频与低频之差应不小于15次/min。
汽车雨刮器的机构毕业设计（机械CAD图纸）
目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (II)Key Words (III)1. 前言 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 选题的研究现状及发展趋势 (1)2. 设计题目：汽车雨刮器 (3)2.1 设计内容及步骤 (3)2.2 机构简介 (4)3. 设计方案比较 (5)3.1 设计方案一 (5)3.2 设计方案二 (6)3.3 设计方案三 (7)3.4 设计方案四 (8)4.设计的数据及运动分析 (9)4.1 整体工作流程 (9)4.2 工作部分即齿轮组 (10)4.3 摇杆滑块机构 (11)4.4 方案最终效果 (12)5. 设计综述 (14)结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要雨刷是最早发明于1910年.从1900年就有正规生产汽车在道路上，这意味着汽车没有雨刷在道路上遭受各种天气行驶至少10年！雨刷的构想产生于美国特瑞科公司的董事长在下雨天驾车，由于天气模糊，无法看清道路，导致撞倒了一个骑自行车的男孩。
虽然男孩没有受很大的伤，但是驾驶者被他的经历所震惊。
为他所震惊的是驾驶的危险是在没有完全看清道路的情况下发生的，这引起了雨刷的产生。
在我们熟悉的电动雨刷系统出现以前一系列不同的方法都尝试过。
最早的雨刷设计是一个塑料刀片在挡风玻璃上手动旋转。
虽然这使挡风玻璃变干净，前方的视野变清晰，但操作者的手很快就累了，于是这种设计被放弃了。
另一个的设计是由一个真空驱动泵所引发的。
不幸的是这种设计被操作速度随车速改变的事实所困扰。
这次失败最终导致连接一个电机到雨刮臂，这种本质一直沿用到今天。
关键词：雨刷；发明；电动雨刷；AbstractThe windshield wiper was first invented in 1910. The first regular production automobiles had been on the roads since 1900, which means that cars were driving on roads in all kinds of weather for at least ten years without windshield wipers!The idea for windshield wipers was born when the President of the Trico company in the United States was driving his car on a rainy day and, unable to see the road well because of the weather, he hit a boy on a bicycle. Though the boy was not hurt badly, the driver was considerably shaken by the experience. It was his shock at the danger of driving without seeing the road properly that brought about the birth of windshield wipers.But a number of different methods were tried before the motor-driven wiper systems we are familiar with today came about. The initial windshield wiper design was one in which a rubber blade on the windshield was rotated manually. While this allowed the windshield to be cleared and forward vision improved, the operator hand soon tired, and the design was abandoned. The next design was powered by a vacuum driven pump. Unfortunately this design was plagued by the fact that its speed of operation changed with the speed of the vehicle. Thisfailure finally led to the attachment of a motor to the wiper arm, which is essentially the one still in use today.Key Words：blade；invent；Electric wipers1. 前言1.1 选题的目的和意义下雨的时候，大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作，两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动，将前档风玻璃的雨水刮去，还司机一个有效的视野。
智能车窗控制器课程设计
智能车窗控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解智能车窗控制器的基本工作原理，掌握相关的电子元器件及其功能。
2. 学生能够描述智能车窗控制器的电路设计，并解释其工作流程。
3. 学生能够掌握智能车窗控制器的编程方法，实现基本的车窗控制功能。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子知识，设计简单的智能车窗控制器电路。
2. 学生能够运用编程技能，编写程序以实现车窗的自动开关功能。
3. 学生能够通过实际操作，测试并优化智能车窗控制器的性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力，共同解决问题。
3. 增强学生对智能科技应用于生活的认识，培养社会责任感和科技伦理观念。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为初中年级，具有一定的电子知识和编程基础，对智能科技感兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，引导学生主动探究、合作学习，培养解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高综合素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 智能车窗控制器的基本原理及其在智能汽车中的应用。
- 介绍常用传感器、执行器等电子元器件的类型及功能。
- 智能车窗控制器的电路图解读及工作流程分析。
- 编程基础：流程控制、函数、逻辑判断等。
2. 实践操作：- 设计智能车窗控制器的电路图，并搭建实体电路。
- 编写程序实现车窗的自动开关、防夹手等功能。
- 测试智能车窗控制器电路，并进行性能优化。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍智能车窗控制器的基本原理，解读电路图。
- 第二课时：学习常用电子元器件，分析传感器、执行器的作用。
汽车前挡雨刮系统设计
摘要随着汽车技术的逐步完善，雨刮器早就已经成为了汽车上面不可缺少的重要部件。
在国家标准中是作为安全特性的零部件要求。
自有汽车以来，道路交通的事故率在雨天要比在平日里多出许多，雨天的行驶过程中的安全特性大大降低，除了制动部件等主动安全系统外，在车外工作为驾驶员创造良好视野的前挡雨刮器也是非常关键的因素。
在雨天环境中，驾驶员需要足够清晰的视线和足够宽阔的视野才能保证行驶过程中的安全，但往往由于雨刮器的疏于维护或损坏，导致了危急时刻的视线阻碍，无法做出正确的判断以至于错过了最佳规避危险的良机。
由于雨刮器的外部工作环境非常复杂，其日晒雨淋，大风，灰尘，飞虫，油污等外部不定的物质都会对雨刮的性能产生不良影响。
除了对驾驶员使用的体验，如视觉，听觉等感官有较大的影响外，其使用寿命往往会比较短。
尤其是雨刮片，其本身就是易损物件，在设计中需要考虑到使用寿命以及刮净度质量等方面的影响。
本文将就前挡雨刮器的设计方法进行展开讨论和解读。
从雨刮的发展历史，基本原理，常见的雨刮器形式，到雨刮器的结构设计逐一展开。
文中也会介绍一下其中涉及的主要工具包括了CATIA，可视化模拟等通用或特制的雨刮器模块开发工具，来说明开发雨刮器所必须的专业性。
由于时代的变迁，现在的汽车不断地追求舒适性以及紧凑性，以至于留给雨刮器系统的车身空间越来越小，我们需要根据实际的车身环境设计出多样灵活的雨刮器。
通过成熟的四连杆理论，如何有效的运用紧凑而可靠的连杆机构传递力矩供雨刮工作，也成了当前开发过程中的一个费时费力的难点。
但随着科学的进步，现代雨刮器的开发工作已经可以通过专门的工具软件实现开发的质量并大大缩短了开发周期，本文将主要围绕雨刮器的高效现代设计方法展开论述。
关键词：雨刮器，攻击角，三维建模，雨刮臂，雨刮片，传动杆系统Vehicle Front Wipe System DesignABSTRACTAs the car technology gradually improve, wiper system has become an indispensable component. It is trade as an security feature parts in the national standard requirement. Investigate its reason is that ever since the car existing in our life, the road traffic accident rate is much higher in the rainy days than the normal days. Driving in rainy days become a much danger. Beside the safety parts such as brake components, wiper system is a very key system to work for the driver to create a good view in the vehicle. In rainy conditions, the driver needs a clear enough view to guarantee his safety during driving on road. But usually, the neglect of maintains the wiper blade will lead to the danger of blocking the line of sight, the driver will be unable to make the right judgment and missed the best opportunity for avoiding dangerous.The wiper working environment is very complex. Material which is like strong wind, dust, insects, oil pollution will lead to a bad performance of the wipe quality. The experience of the pilot will be affected by visual, auditory and other sensory, and the wiper system service life tend to be shorter, wiper blade in particular. So, in the design, need to take into account the service life and maintenance cost, etc. This article will discuss the design of the front wiper method. Starting from the basic principle of wiper, then common forms of wiper system, and the structure design related process will also be included. Main tools including the CATIA, visual simulation, which is general or special module development tools, will illustrate the professional development of wipe system.Due to the change of The Times, more compact and comfort car design wanted by people. At the same time, less and less space for wiper system to locate in vehicle. We need develop more flexible wiper system according to the actual environment. How to use the compact and reliable linkage to transmit the motor torque for wiper working by the theory of four-bar linkage? Which has become a big difficulty topic in the current development. But with the development in computer technique, there is special software tools available. With that tools we can improve our design quality and decrease the development life cycle. The article will discuss that how to using the modem way for designing a wiper system with high efficiency and low risk.Key words:wiper system, attack angle, 3D modeling, wiper arm, wiper blade, linkage system汽车前挡雨刮器设计基泄攻沉尸1 绪论汽车前挡风窗玻璃的雨刮系统是重要的安全件，用于在雨天，雪天维护驾驶员的视野，以保证在恶劣天气环境的行驶安全。
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。
智能雨刮器机械结构设计_0
智能雨刮器机械结构设计摘要雨刮器属汽车附件，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。
本文分析了智能雨刮器机械结构设计，能够取代传统的机械结构的雨刮器。
关键词电动雨刮器；雨量传感器；红外；智能刮水器结合了两种机械技术：一是通过电动机和减速蜗轮为刮水器提供运动力量；二是通过刮水器连杆机构来带动电动机刮水器。
电动机和减速齿轮：在挡风玻璃上来回快速移动的刮水片要的动力非常大。
我们将蜗轮使用在小电动机的输出端来产生这种巨大的动力。
蜗杆减速齿轮可以使电动机的扭矩增大50倍左右，同时也能使电动机的输出速度降低近50倍左右。
减速齿轮输出的动力操纵着连杆机构，使刮水器来回移动。
电动机/齿轮总成内部的结构是一个能够感应下止位的限位电路。
限位电路向刮水器提供电源，如果刮水器停在挡风玻璃底部时，马上切断电动机电源。
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[1]。
连杆机构：减速齿轮的输出轴上连接着一个短凸轴。
这个凸轴随着刮水器电动机的转动而旋转并且与一个长杆相连；当凸轴旋转时，来驱使长杆来回往复运动。
这个长杆又和一个短杆相连，并且由后者驱动驾驶员一侧的刮水片。
另一个长杆从驾驶员侧向乘客侧刮水片传送动力。
1 智能雨刮器电机设计智能雨刮器系统一般分为单片机、直流电动机、雨滴传感器及雨刷等几大部分。
智能雨刮器的系统结构框图如图所示。
雨刮电机是由电机带动，通过连杆机构使电机的旋转运动转变为刮臂来回往复运动，从而实现雨刮动作。
汽车的雨刮器是通过雨刮器的电机来驱动，用电位器来控制不同挡位的电机转速。
雨刷器电机后端有封闭在同一个壳体内的小型齿轮变速器，使输出的转速降低至需要的转速。
这个装置俗称叫雨刷驱动总成。
该总成的输出轴连接雨刷端部机械装置，通过拨叉驱动和弹簧复位实现雨刷的往复摆动。
本文介绍的智能雨刮电机设计采用永磁式直流电动机，其定子磁场是由锶钙铁氧体制成的一组永久磁场，它具有结构简单、功率大、省电、机械特性较硬等优点。
《2024年智能小车避障系统的设计与实现》范文
《智能小车避障系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展，智能小车避障系统已成为现代生活中不可或缺的一部分。
智能小车避障系统能够使小车在行驶过程中自动识别障碍物并采取相应的避障措施，极大地提高了小车的安全性和实用性。
本文将详细介绍智能小车避障系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 总体设计智能小车避障系统主要由传感器模块、控制模块和执行模块三部分组成。
传感器模块负责检测周围环境中的障碍物，控制模块根据传感器数据做出决策，执行模块则根据控制模块的指令驱动小车进行避障。
2. 传感器模块设计传感器模块采用超声波测距传感器，通过发射超声波并检测回波的时间来计算与障碍物的距离。
此外，还可以采用红外线传感器、摄像头等设备，以提高系统的检测范围和精度。
3. 控制模块设计控制模块采用单片机作为核心控制器，通过编程实现障碍物检测、路径规划、速度控制等功能。
单片机与传感器模块和执行模块通过电路连接，实现数据的传输和指令的执行。
4. 执行模块设计执行模块主要包括小车的电机和轮子。
根据控制模块的指令，电机驱动轮子转动，使小车完成避障动作。
此外，还可以通过调整电机的转速和转向来实现小车的速度控制和路径规划。
三、系统实现1. 硬件组装根据系统设计，将传感器模块、控制模块和执行模块进行组装。
首先将超声波测距传感器、单片机等硬件设备固定在小车上，然后通过电路将它们连接起来。
2. 软件编程软件编程是实现智能小车避障系统的关键步骤。
首先，需要编写程序实现单片机的初始化，包括设置IO口、定时器等。
然后，编写程序实现障碍物检测、路径规划和速度控制等功能。
在障碍物检测方面，通过读取超声波测距传感器的数据，判断障碍物的距离和位置。
在路径规划方面，根据检测到的障碍物信息和目标位置，制定出合适的行驶路线。
在速度控制方面，根据路况和障碍物情况，调整电机的转速和转向，使小车以合适的速度行驶。
3. 系统调试系统调试是确保智能小车避障系统正常工作的关键步骤。
《2024年智能小车避障系统的设计与实现》范文
《智能小车避障系统的设计与实现》篇一一、引言智能小车避障系统是一项将先进科技与现实生活相结合的创新性项目，通过采用精确的传感器、有效的算法和可靠的控制系统，小车能够实现自动避障，提高行驶的安全性和效率。
本文将详细介绍智能小车避障系统的设计与实现过程，包括系统架构、硬件设计、软件设计以及实验结果等。
二、系统架构设计智能小车避障系统主要由传感器模块、控制模块和执行模块三部分组成。
传感器模块负责检测周围环境中的障碍物，控制模块根据传感器数据做出决策并控制执行模块的动作。
系统采用模块化设计，便于后期维护和升级。
三、硬件设计1. 传感器模块：传感器模块包括超声波测距传感器和红外线避障传感器。
超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离，红外线避障传感器用于检测障碍物的位置和大小。
这些传感器通过I/O接口与控制模块相连，实时传输数据。
2. 控制模块：控制模块采用高性能的微控制器，负责接收传感器数据、处理数据并做出决策。
此外，控制模块还负责与执行模块进行通信，控制其动作。
3. 执行模块：执行模块包括小车的电机驱动系统和转向系统。
电机驱动系统根据控制模块的指令驱动小车前进、后退、左转或右转；转向系统则根据电机驱动系统的输出进行相应调整，保证小车的稳定行驶。
四、软件设计1. 数据采集与处理：软件首先通过传感器模块采集周围环境中的障碍物数据，然后对数据进行预处理和滤波，以提高数据的准确性和可靠性。
2. 路径规划与决策：根据处理后的数据，软件采用适当的算法进行路径规划和决策。
例如，可以采用基于规则的决策方法或基于机器学习的决策方法。
3. 控制输出：根据决策结果，软件通过控制模块向执行模块发出指令，控制小车的动作。
五、实现过程1. 硬件组装：将传感器模块、控制模块和执行模块进行组装，完成小车的搭建。
2. 软件编程：编写软件程序，实现数据采集、处理、路径规划和决策等功能。
3. 系统调试：对小车进行调试，确保各部分正常工作且能够协同完成避障任务。
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。
汽车智能雨刷教学示教装置的设计
图 ２ 汽 车智 能 雨刷 教 学 示教 装 置控 制 电路 ３创新点 ３ ． １根据红外光 的全反射 原理 ， 检测雨 量大 小 ， 受外界 环境影 响小 ， 且 易于检测 。
３ ． ２利用专用集成接收芯片作为雨量传感器接收芯片。 ３ ． ３用单片机控制继电器通断， 从而控制雨刮电机的高低速。 ３ ４ 系统 电路 简单 ， 直观 明了 ， 便 于教学 。 ４结束语 智能雨刷 教学示教 板用于 上课演 示教学 ， 通 过此示 教板 的演示 ， 学 生可 以清楚 地 了解智 能雨刷 的工 作原理 ， 达到设 计的 目的。 式中ｎ ： 是第二种介质对第一种介质的相对折射率。 开发专业课实验设备， 教师与学生在一起开发制作的过程中， 提高 光从光密介质（ 折射率较大） 射入光疏介质（ 折射率较小） 时， 如果入 了专业课教师的科学研究、 课程建设能力 ， 也提高了学生的创新实践的 射角增大到某一角度， 折射角为 ９ ０ ￣ ， 光全部反射回原来介质， 此时的入 能力 。 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 参考 文献 射角等于大于临界角。红外雨量传感器模块 １ 就是根据全反射光学原 ｆ １ ］ 韩安太， 郭小华． 一种新型的汽车智能雨刷控制 系统设计叨． 自 动化技 理设计制作而成。 空气的折射率是 １ ， 水的折射率是 １ ． ３ ３ ， 玻璃的折射率 术与应 用， ２ ０ ０ ８ （ １ ０ ） ： ３ ５ － ３ ８ ． 岩， 訾鸿． 汽车雨滴传感器的设计叨． 佳木斯大学学报（ 自然科学版 ） ， 是１ ． ５ 。 根据式ｆ １ ） 计算得出， 光从玻璃人射到空气中的临界角是 ４ ２ ｏ ， 光从 ［ 玻璃入射到水中的临界角是 ６ ３ 。 。 ２ ０ ０ ７ （ １ １ ） ： ８ ０ １ — ８ ０ ３ ． 【 ３ 】 孙 关 东， 胡仁 杰 ， 马智 勇． 车栽雨刮智 能控 制 系统 阴 ． 电工 电气 ， ２ ０ ０ ９ （ １ ２ ） ： ２ ． ２硬件设计
雨刮器 毕业设计
汽车雨刮器的机构设计
3.设计方案比较
方案1 简图
汽车雨刮器的机构设计
1 2蜗轮 摇杆3 Nhomakorabea雨刷
分析：蜗轮1带动摇杆2转动，进而带动雨刷3上下移动，从而达到刮 水效果。 该方案优点： 雨刷刮水面积较大； 结构相对较简单。 该方案缺点： 中间固定部位过长，影响视线； 雨刷向上移动的时，又将雨水向上刮，从而影响效率，实际上，这 是一个很不成熟的方案。
汽车雨刮器的机构设计
谢谢大家！ 谢谢各位老师！
07机械设计制造 及其自动化5班 黄志文
汽车雨刮器的机构设计
图1 电动式雨刮器结构原理
1-直流电动机；2-蜗轮箱；3-底板；4、6-曲柄；5、 7-连杆； 8、10-摆杆；9、11-摆臂
汽车雨刮器的机构设计
2.设计内容
本次要做的是雨刮器的机构设计，说实在的，对于雨刮器， 这个题材真的太不起眼了，好像也不太受关注，目前市场上， 雨刮器的结构基本上千篇一律，大同小异，实在没什么要做设 计，首先应明确设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计 进度、设计质量，按时完成。在设计过程中，提倡独立思考、 深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。要求设计态度严 肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保毕业设计达 到基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训 练和提高。
汽车雨刮器的机构设计
设计内容
• （1）机构运动方案设计。即根据给定的原始数据和工艺要求， 构思并选定机构方案； • （2）设计上述各机构。根据选定的方案采用各机构，如凸轮机 构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具 体机构的尺度综合； • （3）根据已选定好的设计方案，求出各机构的主要尺寸； • （4）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图； 据此对上述机构进行运动分析，即绘制机构的运动线图，或进一 步进行运动和动力分析
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。
汽车车灯智能控制系统毕业设计方案
本科生毕业设计(论文)学院：____________________ 专业：____________________ 学生：_____________________ 指导教师：_____________________汽车车灯智能控制系统设计完成日期年月汽车车灯智能控制系统设计Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp汽车车灯智能控制系统设计总计：24页表格：1个插图：18幅汽车车灯智能控制系统设计Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp学院：_______________________________专业：_______________________________学生姓名：_______________________________学号：_______________________________指导教师（职称）：________________________评阅教师：完成日期：汽车车灯智能控制系统设计电气工程及其自动化专业［摘要］本系统是基于单片机控制的汽车车灯智能系统，模拟并显示出汽车驾驶过程的灯光控制。
其中主要包括汽车的远近光灯的模拟显示。
具体是通过单片机板上的超声波测距模块和光线感应模块来控制LED灯的亮灭显示状态。
在本设计过程中，通过使用单片机来控制车灯的状态，并把模拟信息在LCD上显示出来，以此加强了对单片机的了解和使用。
［关键词］单片机；电路基础；汽车车灯控制系统；LED灯Design of Intelligent Control System for Automobile LampElectrical Engineering and Automation Specialty LI Lin-jieAbstract: This system is the intelligent automobile lamp based on MCU control system simulation and to show the car driving lights control. Including the car made a left turn as far as light, brake and alarm switch, analog display. Is controlled by switching actions of the MCU Board LED lights shows a left turn, right turn, brake and other corresponding State. During the design process, through the use of Protel drawing schematics, makes the circuit more intuitive and deepened understanding of Protel application.Key words: Microcontroller。
基于单片机的汽车智能雨刮器设计
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
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。
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
目前传感器在汽车上的应用已经相当广泛，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，它具有检测、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。
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汽车智能车灯及雨刮系统设计前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、安全、节能和环保的方向发展。
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引入到汽车上，智能控制系统也成为汽车革新的主要内容。
随着现代汽车的迅猛发展和电子技术的日新月异，汽车电子设备不断增多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车综合控制系统越来越复杂。
目前．以微控制器为代表的汽车电子在整车电子系统中应用广泛，汽车控制正由机电控制系统转向以分布式网络为基础的智能化系统。
CAN总线是一种支持分布式和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域广泛应用。
本设计主要针对基于CAN总线的汽车电子系统的设计，包括汽车车灯和汽车车窗和汽车雨刮等控制系统的总体设计思想、方法和硬件设计，介绍如何实现用CAN总线完成汽车控制系统的控制。
1CAN总线1.1CAN简介CAN(ControllerAreaNewtork)即控制器局域网，是一种先进的串行通信协议，属于现场总线范围。
CAN总线是最初由德国Bosch公司在80年代初期，为了解决现代汽车中众多的控制与测试一起之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，目的是通过较少的信号线将汽车上的各种电子设备通过网络连接起来，并提高数据在网络中传输的可靠性，CAN总线具有较强纠错能力，支持差分收发，因而适合高噪声环境，并具有较远的传输距离，特别适合于中小型分布式测控系统，目前己在工业自动化、建筑物环境控制、机床、医疗设备等领域得到广泛应用。
CAN总线具有以下几个重要特点：1)结构简单，只有两根线与外部相连，且内部含有错误探测和管理模块。
2)通信方式灵活。
可以多种方式工作，网络上任意一个节点均可在任意时刻主动的向网络上的其他节点发送信息，而不分主从。
3)可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接受数据。
4)网络上的节点信息可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。
5)CAN通讯格式采用短帧格式，每帧字节数最多为8个，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态和测试数据的一般要求。
同时，8个字节也不会占用总线时间过长，从而保证了通讯的实时性。
6)采用非破坏性总线仲裁技术。
当两个节点同时向总线上发送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可以不受影响继续传输数据，这大大地节省了总线仲裁冲突时间，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪。
7)直接通讯距离最大可达1k0m(速率在5kb／S以下)，最高通讯速率可达1Mb／s(此时距离最长为40m)。
节点数可达110个，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
8)CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
9)CAN总线采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
1.2CAN总线协议的报文帧结构形式在报文传输时，不同的帧具有不同的传输结构，下面将分别介绍四种传输帧的结构，只有严格按照该结构进行帧的传输，才能被节点正确接收和发送。
(1)数据帧由七种不同的位域(Bit Field)组成：帧起始(Start of)、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、数据域(DataField)、CRC域(CRC Field)、应答域(ACK Field)和帧结尾(End of)。
数据域的长度可以为0～8个字节。
1)帧起始(SOF)：帧起始(SOF)标志着数据帧和远程帧的起始，仅由一个“显性”位组成。
在CAN的同步规则中，当总线空闲时(处于隐性状态)，才允许站点开始发送(信号)。
所有的站点必须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前沿(该方式称为“硬同步”)。
2)仲裁域：仲裁域由标识符和RTR位组成，标准帧格式与扩展帧格式的仲裁域格式不同。
标准格式里，仲裁域由1l位标识符和RTR位组成。
标识符位有ID28～IDl8。
扩展帧格式里，仲裁域包括29位标识符、SRR位、IDE(Identifier Extension，标志符扩展)位、RTR位。
其标识符有ID28～IDO。
为了区别标准帧格式和扩展帧格式，CANl．0～1．2版本协议的保留位r1现表示为IDE位。
IDE位为显性，表示数据帧为标准格式；IDE位为隐性，表示数据帧为扩展帧格式。
在扩展帧中，替代远程请求(Substitute Remote Request，SRR)位为隐性。
仲裁域传输顺序为从最高位到最低位，其中最高7位不能全为零。
RTR的全称为“远程发送请求(Remote TransmissionRequest)”。
RTR位在数据帧里必须为“显性”，而在远程帧里必须为“隐性”。
它是区别数据帧和远程帧的标志。
3)控制域：控制域由6位组成，包括2个保留位(r0、r1同于CAN总线协议扩展)及4位数据长度码，允许的数据长度值为0～8字节。
4)数据域：发送缓冲区中的数据按照长度代码指示长度发送。
对于接收的数据，同样如此。
它可为0～8字节，每个字节包含8位，首先发送的是MSB(最高位)。
5)CRC校验码域：它由CRC域(15位)及CRC边界符(一个隐性位)组成。
CRC计算中，被除的多项式包括帧的起始域、仲裁域、控制域、数据域及15位为0的解除填充的位流给定。
此多项式被下列多项式X15+X14+X10+X8+X7+X4+X3+1除(系数按模2计算)，相除的余数即为发至总线的CRC序列。
发送时，CRC序列的最高有效位被首先发送／接收。
之所以选用这种帧校验方式，是由于这种CRC校验码对于少于127位的帧是最佳的。
6)应答域：应答域由发送方发出的两个(应答间隙及应答界定)隐性位组成，所有接收到正确的CRC序列的节点将在发送节点的应答间隙上将发送的这一隐性位改写为显性位。
因此，发送节点将一直监视总线信号已确认网络中至少一个节点正确地接收到所发信息。
应答界定符是应答域中第二个隐性位，由此可见，应答间隙两边有两个隐性位：CRC域和应答界定位。
7)帧结束域：每一个数据帧或远程帧均由一串七个隐性位的帧结束域结尾。
这样，接收节点可以正确检测到一个帧的传输结束。
2CAN总线在奥迪A6汽车车灯上的应用简介：灯光控制系统是保证汽车安全行驶的一个重要系统。
传统的灯光控制系统多采用继电器和独立模式控制，这使得车内线束过多且布线复杂，会引起严重的电磁干扰，使系统的可靠性下降。
CAN（Controller Area Network）数据总线是一种适用汽车环境的汽车局域网。
它能够很好的解决这个问题，它具有较高的传输速度，主要是针对汽车中对实时性要求很高的动力系统而设计的。
利用CAN总线，不仅能简化线束，而且还能大大降低车辆的故障率。
基于CAN总线的灯光控制系统，就很好用利用CAN总线的优势，发挥车灯的最大性能。
本设计利用CAN总线通信协议建立汽车灯光（前照灯）控制系统的局域网（对于汽车其他灯光可以按照同样道理设计而成，只需要多加几个通信的节点），控制的灯光有：远光灯、近光灯、示宽灯、雾灯、转向灯。
通过CAN总线实现上述灯光的开和闭的控制。
2.1灯光控制系统的网络硬件设计对于传统的灯光控制系统如图2.1-1所示。
图2.1-1传统的灯光控制系统图从图一可以看出，传统供电系统是所谓的并行结构，一个用电器赔一跟电力线和一个开关，开关置于驾驶员旁，由驾驶员控制开关通断，控制灯（或其他用电器）工作。
这种结构缺点是若用电设备越多，电力线就越多，这无疑是加大了汽车的负担而且容易收到干扰，导致器件不能正常运行。
对于CAN总线的灯光控制系统如图2.1-2所示。
它利用CAN总线，能够有效的减小电力线的数量，减少干扰，实现优化控制。
图2.1-2CAN总线的灯光控制系统如图我们可以直接在（图2.1-2）中增加CAN总线收发器，及其MCU控制电路，这样就能实现更多的车灯控制系统。
2.2MCU的选择本设计选用AT89C51单片机作为灯光控制节点MCU。
P89C51单片机是一个8位高性能微控制器。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位的单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.3CAN通讯控制器本设计采用SAJ1000独立CAN控制器。
PHILIPS公司的PCA82C200是符合CAN2.0A 协议的总线控制器，SJA1000是它的替代产品，它是应用于汽车和一般工业环境的独立CAN总线控制器。
具有完成CAN通信协议所要求的全部特性。
经过简单总线连接的SJA1000可完成CAN总线的物理和数据链路层的所有功能。
其硬件与软件设计和PCA82C200的基本CAN模式（BesicCAN）兼容。
同时，新增加的增强CAN模式（PeliCAN）还可支持CAN2.0B协议。
2.4CAN总线收发器本文世纪采用CAN总线收发器82C250。
PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，该器件对总线提供差动发送能力并对CAN控制器提供差动接收能力。
如在ISO11898标准中描述的，它们可以用高达1Mbit/s的位速率在两条有差动电压的总线电缆上传输数据。
这是全世界使用最广泛的CAN收发器之一。
图2.4为车灯控制系统硬件电路图，它的工作原理为：CAN总线控制器与单片机连通，由单片机的程序给予初始化，并选通控制器，当单片机P1.0~P1.4其中一个管脚开关按下时，立刻把数据传送到CAN控制器SJA1000，利用CAN总线收发器82C250将信号发出，通过CANH,CANL两个管脚传输数据，当控制对象（车灯）系统中的收发器收到信号时，其系统中的CAN总线控制器发出中断，使车灯系统的MCU执行相关程序，控制车灯驱动电路，使其相应的车灯完成控制目的。
（注意图中的发光二极管为车灯的驱动电路，驱动车灯的亮和灭）图2.4车灯控制系统硬件电路图微处理器AT89C51负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接受和发送等通讯任务。