基于单片机的汽车智能雨刮器设计

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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。

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。

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。

stm32f103的汽车雨刮器自动调速系统设计

stm32f103的汽车雨刮器自动调速系统设计
stm32f103汽车雨刮器自动调速系统是一种由微控制器控
制的自动调速技术。

它可以根据检测到的降雨状况，自动改变雨刮器的速度，从而实现不同的擦拭效果。

该系统的主要组成部分包括传感器、微控制器、电机驱动单元和雨刮器本体。

首先，传感器在外界环境中进行检测，根据外部速度以及降雨的状态获取相应的信号；随后，微控制器根据所获取信号，对电机驱动单元发出控制信号，以控制电机输出电流；最后，电机驱动单元向电机传输控制指令，以控制雨刮器的转动速度。

此外，由于微控制器所控制的电机叶片精度很高，它可以根据旋转角度来调整雨刮器的清洗效果，从而实现更有效的清洗功能。

stm32f103汽车雨刮器自动调速系统的设计需要注意的重要点有：首先，传感器要能够准确地检测出外界状况；其次，微控制器要加以恰当的控制，以达到雨刮器期望的自动调速效果;
最后，电机驱动单元要有足够的能力，以满足雨刮器工作的需要。

在设计stm32f103汽车雨刮器自动调速系统时，要注意的是，为了确保系统的可靠性，要保证控制程序的准确性，并将设计编码为程序所需的格式，同时还要确保传感器的输出精度，以及电机的转动精度。

基于单片机的汽车智能雨刮器设计与研究

图１５５５定时器原采用西门子公司出产的ＳＦＨ４２１作为光源。峰值波长为８８０ｎｍ，带宽＜８Ｏｈｍ。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５５５定时器驱动，发出频率为３８ｋＨｚ的红外光。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。（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。可由集成电路１．２接收模块反相器、与非门、无稳态电路，５５５定时器等组成．其中５５５定时器组接收模块是由一个红外接收管、带通滤波器、分频器及５ｌ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ＳＦＨ３２０，ＮＰＮ型硅光电三极管。峰值波， ’ １８０ｎｍ，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ＢＪＴＴ导通，此时ｖ为低电平，电容ｃ通过Ｒ２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＝（ＲＣｌｎ２）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ｆ２，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＜ｆ２的信号通过；而高通滤波器的通带截止频率为ｆ，＇

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。

基于单片机的智能雨刷系统设计开题报告

基于单片机的智能雨刷系统设计开题报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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单片机汽车雨刷器课设程序

rd=1;//一次读出完毕
cs=1;//ADC0804使用完毕
}
void chuli(void)//数据处理函数
{
shu=addata*5.0/256;//数字量转换成模拟量
shu=3.9*shu+0.5;//5V对应周期20S,0V对应周期0.5S
shu1=shu;//对应模拟量的周期
shu=shu*100;//变为4位
0x19,0x12,0x03,0x78,0x00,0x10};
unsigned char code FFZ[9]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09}; //正转
unsigned char code FFW[9]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}; //反转
wr=0;//启动ADC0804开始测电压wr从1变为0，启动转换
delay(1);
wr=1;// wr从0变为1，完成一次转换
while(int0==1); //INT有效，还要RD有效才能读出转换结果
rd=0;//RD从1变为0，读出结果
delay(1);
addata=P1;//addata为读出的数字量
void motor_ffw()
{
uchar i;
uint j;
uint n;
for (j=0; j<35; j++) //转1*n圈
{
for (i=0; i<9; i++) //一个周期转2度
{
P3 = FFW[i]&0x0f;
for(n=0;n<=time;n++)

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

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。

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 rainsensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer.reversing and turning frequency automatic adjusting motorthrough the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003ANto drivethe stepper motor driver chip design operation. The pulsewidth 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 thisdesign 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 windshieldwiper.In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motorsare not the same completely, so there are the problems thattwo wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based onfuzzy 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 wasselected to control the PWM switch. In this way, the PWM technique was u sed to drive the DCmotor 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 (2)

在性能上步进电机更适合作为雨刷电机，并且其价格便宜，在市场上供货也比较多所以，所以在本次设计中选择步进电机。
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。

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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2.1.1 压电振子原理雨滴传感器...............................................................................4 2.1.2 光量变化雨滴传感器.......................................................................................4 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的介绍...................................................................6 3.1 发射模块.....................................................................................................................6 3.1.1 发射管...............................................................................................................6 3.1.2 由 555 定时器构成的多谐振荡器...................................................................6 3.2 接收模块.....................................................................................................................8 3.2.1 红外接收管.......................................................................................................8 3.2.2 带通滤波器.......................................................................................................9 第四章智能雨刮器的硬件设计.............................................................................................12 4.1 智能雨刮器结构框图...............................................................................................12 4.2 雨滴传感器硬件设计...............................................................................................12

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。