雨滴传感器模块电路图

基于STC8051单片机的智能窗户系统设计研究

www�ele169�com | 391 系统整体概述■1.1 整体智能窗原理概述本产品是一款智能家居推拉式窗户，主要功能是根据外部气候环境变化情况进行自动关窗开窗；还可以根据室内外光线程度自动调光，根据需要改善室内的光线强度，为室内营造舒适宜居健康的生活氛围；户主也可以通过液晶显示屏上现实的外界温度和湿度直观了解到当日天气状况；红外线感测技术可以及时检测到人体靠近和障碍物出现，避免运行过程中可能造成的伤害和磨损。

本产品融入了多项智能感应技术，产品的控制系统由机械传动装置、智能感应模块、红外感应保护模块、MG995舵机、窗户结构支架、玻璃、液晶调光膜等组成。

该智能窗户系统可以分为个部分：中央控制系统，智能感应系统，红外保护系统，液晶显示系统，自动调光系统。

■1.2 单片机系统模块1.2.1 湿度检测模块为了将电容变化准确地转换成计算机容易接受的形式，我们将HS1100传感器和IC555芯片进行合并构成多路谐振电路，将电容的变化量转换成相反的谐振波频率信号，这样电容的变化能够更准确地转换成电脑容易接受的数值，误差更小。

湿度传感器原理图如图2所示。

由于在电源连接到电路时没有时间为电容C 充电，V c =0V ，所以输出V 0为高电平。

当对电容C 充电时，电路暂时进入稳定状态，然后在电路中产生周期性的输出脉冲。

在暂稳态Ⅰ的保持时间，即输出V 0的正向脉冲宽度，将为1120.7()T R R C ≈+。

在暂稳态下Ⅱ的维持时间，220.7T R C ≈。

因此，已知振动周期是两个周期相加12120.7(2)T T T R R C =+=+，振荡频率1f T=。

通过数据可得其频率和空气湿度的比值如表1所示。

图2 湿度传感器HS1100原理图表1 频率湿度关系图湿度T 频率f 湿度T 频率f 0735560%664210%723070%646220%710280%632830%698090%6187基于STC8051单片机的智能窗户系统设计研究雷瑶，余狄希，祝炳宏，陈基洋，张湛钊（北京师范大学珠海分校，广东珠海，519087）基金项目：广东省科技创新战略“攀登计划”专项资金：智能窗户系统（编号：pdjh2020b0730）。

下雨和水开电子报警器

图2-6-4图2-6-5
3．测电容（C），方法见图2-6-6。表棒刚触及电容引线时，指针用小幅度摆动后回到原来位置附近。
4．测扬声器（Ｙ），方法见图2-，并能听到“喀、喀”声。
图2-6-6图2-6-7
5．测三极管（T），方法见图2-6-8。万用表置NPN档，测T1、T2（3DG6），注意万用表的插孔选在下面一排，三极管的e、b、c应对号入座。（hFE）值大于80。T3为PNP型，所以量程改为PNP，把三极管插入PNP档的三个插孔，同样要注意e、b、c三根引线需对号入座，不能插错。（hFE）值大于60。
①②③
图2-6-3
认一认
名称
电路符号
实物图
备注
电阻
R
可变电阻
三极管
三根引线不能互换使用
电容
热敏电阻
扬声器
光敏三极管
引线有正负极性
干电池
测一测
1．测电阻（R），方法见图2-6-4。万用表量程置Ω档×1K处，调零。R1约100K，R2约10K，R3约1K。
2．测可变电阻（ｗ），方法见图2-6-5。测1、3端约100K，测2、3端或1、2端时，旋转动片，电阻值在0—100K之间慢慢变化。
7．在A、B点引出两根电线，在颜色上要有区分，在接光敏三极管时，能区分这两根线很重要。
8．调试。短路A、B两点，报警器发声，断开即停。然后装人盒中。
接人不同的传感器，调整可变电阻W，便能起不同的作用了。
图2-6-10图2-6-11
试一试
1．将各元件引线刮净、上锡待用。
2．将电池夹（如图2-6-11）焊接在电路板上。注意正极与负极的区别，有弯折的为负极，没有弯折的为正极。
3．装电阻R1、R2、R3。
4．装电容C1、C2。

基于STM32晾衣机器人的设计

基于STM32晾衣机器人的设计作者：郭中会孙春志来源：《物联网技术》2015年第10期摘要：基于STM32的智能晾衣机器人的设计是为了改善在物联网浪潮下晾衣工具仍处于比较原始的现状，该论文致力于设计出一个使用方便、多功能、服务型的智能产品。

设计思路是通过雨滴传感器、湿度传感器等传感器感受环境变化量，将微小电压量放大后送往控制器STM32进行处理，由处理结果控制不同电机的转速和方向来实现智能自动控制，此设计有智能控制和无线WiFi控制两种，使用方便。

关键词：物联网；雨滴传感器；晾衣机器人；STM32中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）10-00-030 引言随着智能产品的发展和物联网的普及，智能家具得到迅速发展。

当前国内外在晾衣产品上的研究主要面对两个方面：阳台晾衣杆的升降方式和落地衣架的牢固样式。

这两个方面都是建立在机械上的研究，无法和现代物联网技术联系到一起。

而目前生活中所使用的衣架多为不能随外界环境变化而自动做出相应应对方法的传统类型，晾衣工具还是处于比较原始的层次，已经跟不上生活节奏的变化[1]。

本文采用STM32作为晾衣机器人的主控制器，各种传感器检测外界环境，通过控制电机的运转实现智能。

另外，本设计采用无线设置，可以使用电脑、平板、手机等终端进行多种模式的控制。

1 整体设计方案本设计供电采用太阳能板充电，使用DC/DC变换器的设计，可提供不同电压的输出；利用光夹角传感器对太阳的位置进行实时监测，使晾衣机器人始终和太阳光垂直，加速晾晒速度；利用多点雨滴传感器检测周围环境的湿度，控制防雨电机和避雨罩，对衣服进行防雨保护；并设置循迹回家和自动回收功能，利用色标和避障传感器对地面颜色和障碍物进行识别，回到预定目的地。

通过对衣撑的设计利用湿度传感器对衣服湿度进行检测，衣服晒干后进行回收[2]。

而所有的电路都内置于方形不锈钢管制成的机器人外框中。

整体设计结构框图如图1所示。

Arduino的智能光控窗户设计

• 186•随着电子技术的发展和人们生活水平的提高，人们对于一款智能窗户的需求也越来越高，给用户提供一个安全，方便，智能的环境。

光照强度对于人的生活有很大的影响，因此设计一款能够利用光照强度完成相应功能的系统是非常重要的。

本设计的智能窗户系统能够实时监测外界的温度，光照强度等。

当外界温度和光照强度低于某一个值或者监测到雨滴时，窗户自动关闭，防止雨水或者冷风吹进房间；另外可设置自动关闭窗户和自动关闭窗户两种模式；最后还附加了一些功能：（1）倾角传感器监测窗户把手的姿态角，判断窗户是否被破，防止盗贼进入，并通过GSM 通信模块和蜂鸣器报警。

（2）烟雾报警器分别放置在窗户镜面两侧，分别监测外界的烟雾和房间内的烟雾，一旦室内着火时即刻打开窗户，室外有烟时及时关窗防止烟雾进入家中，另外一旦判定为室内着火时，蜂鸣器立刻报警并且发送信息给家人。

1 系统设计本设计采用光敏传感器、雨滴传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、倾角传感器结合Arduino 单片机实现对外界光强、雨滴、温湿度、烟雾数据的监测，并且在LCD1602上显示温湿度等信息。

其中最主要的单元是光敏传感器，它通过编程设定光强临界值完成对窗户的关闭或打开。

总体设计框图如图1所示。

图1 总体设计框图2 硬件设计2.1 单片机选择Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。

它是一款8位单片机，核心是A TNEGA 系列单片机，配上一些周边器件，安装在一款印刷电路板上，能够独立完成设定的功能。

Arduino 相比其他单片机没有复杂的内部硬件结构，指令的可读性强，并且它开源，软硬件完全开放，可以在原有基础上稍加修改就可以实现复杂的编程。

基于以上特点，我们选择Arduino 作为此设计的控制核心。

2.2 光敏传感器模块光敏传感器内部有一个光电管，它精度较高，光电管内有一块小平板，当一个反向的固定压加在光电管两端时，可见光照在传感器上会导致其释放出电子，光照强度增加时，光电管的电流也会增大，电流通过一个电阻时，电阻两端的电压通过数模转换器转换成0到5V 电压，然后将结果保存下来。

智能晾衣架控制电路

智能晾衣架控制电路072232074 电科2班林勇强设计思路利用EM78447A单片机作为智能晾衣架的核心控制芯片。

该芯片是台湾义隆公司推出的8位单片机。

其主要特点是：它的内部包括算术逻辑单元(ALU)、容量为4K*13的只读存储器(ROM)、20个输入／输出(I／O)、148个通用数据寄存器可直接寻址使用、9个特殊功能寄存器、具有五级堆栈，具有编程简单、外围电路简单、可靠性高，而价格便宜等优点。

利用雨滴传感器和光照传感器来识别晴雨天气。

单片机EM78447A接收来自传感器的信号后发出晾衣服架收缩或伸张功能的指令，使晾衣服架自动收缩或伸张，有效地避免在下雨时，衣服无人收起而被雨淋湿了，或在阳光强烈时，衣服没有被阳光充分地晾晒。

同时，增加两个手动按钮，手动按钮的信号同样送至单片机EM78447A进行处理，用于晾衣服架收缩或伸张的手动控制。

硬件电路设计(1)雨滴传感器电路的设计雨滴传感器电路的如图1 所示。

集成运放采用LM358。

集成运放A1构成电压比较器电路。

当没有雨滴落在由敷铜板做成的传感器上面时，集成运放A1输出高电平(raindrop signal=1)。

当雨滴落在由敷铜板做成的传感器上面时，集成运放A1输出低电平(raindropsignal=0)。

(2)光照传感器电路的设计光照传感器电路如图2所示。

集成运放A2构成电压比较器电路。

调节电位器RP1，使在阴天的情况下，集成运放A2输出高电平(beam signal=1)，当太阳光照到光敏元件3DU11时，集成运放A2输出低电平(beamsignal=0)。

(3)单片机EM78447A硬件电路的设计单片机EM78447A硬件电路如图3、所示。

单片机EM78447A为低频工作方式,晶振频率选用23768Hz。

C1选用25pF，C2选用15pF。

R6～R11均10KΩ，R12、R13均为1KΩ，D1、D2选用1N4001，两只三极管选用9014，J1、J2选用直流12V继电器(容量为2A)，D3、D4分别为红色、绿色发光二极管。

基于STM32的自动浇花器设计

盛年不重来，一日难再晨。

及时宜自勉，岁月不待人。

信电学院电子信息工程专业CDIO三级项目项目设计说明书（2016/2017学年第二学期）项目名称：基于STM32的自动浇花器设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计成绩：2017年7月13日1、项目设计目的以stm32单片机为核心，利用雨滴传感器及外围电路，完成花草周围湿度情况监测。

要求通过雨滴传感器反馈的数据通过单片机处理进行实时控制。

实现当湿度过低时，单片机自动控制外围电路水泵进行浇水，湿度高时停止浇水。

然后将每一时刻的湿度情况通过串口显示在PC上。

2、项目设计正文2.1设计要求1、绘制电路原理图以及PCB图。

2、搭建实际硬件电路，实现功能。

3、确定元器件参数。

2.2电路设计2.2.1 STM32单片机介绍STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。

按性能分成两个不同的系列：STM32F103―增强型‖系列和STM32F101―基本型‖系列。

增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。

两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。

时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。

单片机最小单元模块图，如2-1所示：图2-1：单片机最小模块图2.1.2 系统晶振电路设计将STM32单片机上PD0和PD1连接到外部晶振电路上，系统选取的外部晶振为8MHz，外部晶振电路如图2-2所示：图2-2 外部晶振电路2.1.3 系统复位电路设计将单片机的NRST引脚连接复位电路，复位电路如图2-3所示：图2-3 复位电路2.2.4 雨滴传感器模块模块功能介绍：模块采用5V&9V&12V供电静态电流为5-12mA ，继电器负载能力为250V10A（AC）~ 30V 10A（DC），接上电源，电源指示灯亮，感应板上没有水滴时，继电器不动作，开关指示灯灭，滴上一滴水，继电器吸合，启动相关设备，开关指示灯亮，擦掉上面的水滴，又恢复到原始状态。

22个易上手的电路项目，原理图及分析

22个易上手的电路项目，原理图及分析主要是以下 22 个电子电路项目：•1、洗手间自动开关灯电路•2、自动门铃响铃电路•3、简易雨水报警系统•4、 555 定时器闪光灯电路•5、SCR 和 555 定时器的电池充电器•6、智能风扇•7、夜间感应灯•8、LED调光器•9、基于触点的呼叫铃•10、火警系统•11、直流照明电路•12、下雨警报器•13、简单的温度监测器•14、触摸传感器电路•15、万用表电路•16、LED闪光灯电路•17、隐形防盗报警器•18、LED电路•19、使用晶体管的简单光敏节拍器•20、基于触摸的灵敏开关电路•21、电子眼•22、使用 UPC1651 的调频发射机•一、洗手间自动开关灯电路不知道大家有没有想过，在你进入洗手间的时候，系统就能帮你打开灯，当你离开浴室的时候，灯就会自动关掉。

（忽然有种恐怖的气息）这是真的可以实现的，下面就介绍洗手间自动开关灯电路，只需要一个常闭开关、一个运算放大器、一个555 定时器和一个 12V灯。

1、洗手间自动开关灯电路元器件清单洗手间自动开关灯电路元器件清单2、洗手间自动开关灯电路连接LM741 运算放大器是由 8 个引脚组成的单个运算方法器芯片。

引脚 2 和 3 为输入引脚，引脚 3 为同相端，引脚 2 为反相端。

电路通过分压器将固定电压提供给引脚 3，通过开关将输入电压提供给引脚 2。

电路使用的开关是常闭单刀单掷开关，LM741 运算放大器芯片的输出被送到 555 定时器 IC，如果触发（由其输入引脚 2 处的低电压触发），则会在其输出引脚上生成一个高逻辑脉冲（电压等于12V 电源），这个输出引脚连接到12V 灯。

3、洗手间自动开关灯电路原理图洗手间自动开关灯电路原理图4、洗手间自动开关灯电路工作原理开关放置在墙壁上的方式是，当将门完全推向墙壁以将其打开时，当门接触墙壁时，常闭开关将打开。

此处使用的 LM741 运算放大器用作比较器，当开关打开时，反相端连接到 12V 电源，大约 4V 的电压被馈送到同相端。

传感器原理及应用PPT课件(共8单元)第7章智能传感器

应满足
yx
y0
x xR
( yR
y0 )
（7-5）
智能传感器采用模型方法进行自诊断。
图7-9 智能传感器自诊断流程
智能传感器应用案例
7.3.1 智能传感器在智能窗户中的应用
智能窗户是智能家居的一个重要组成部分，在防盗、通风、采光和防跌落等方面都有着重要的作用。
它的主要功能包括：利用雨滴传感器检测是否有雨；利用光敏传感器检测光线强度；通过红外检测功能，判断是否有异物；手动、自动开（关）窗户功能。
智能窗户一般是由单片机、智能传感器、执行结构和报警电路组成的。
智能传感器是智能窗户采集环境数据的核心器件，常用的传感器包括雨滴传感器、红外传感器和限位开关等。
图7-10 智能窗户硬件电路
智能雨滴传感器它主要用于检测是否下雨及雨量的大小。
智能雨滴传感器是混合结构的智能传感器，雨滴传感器和信号调理电路通过串行线连接。
（a）
（b）
（c）
图7-5 A/D转换芯片
（a）ADC0809芯片（b）AD9220芯片（c）ADS1015芯片
7.2.2 智能传感器的软件设计
智能传感器的软件部分可分为系统软件和应用软件两种。系统软件一般由微处理器厂家提供；而应用软件则是面向用户的程序，
在智能传感器中，软件的最主要功能是完成数据处理任务，其主要内容包括标度变换、非线性校正及误差的自校准、自诊断和自补偿等。
在智能传感器校零过程中，多路选择开关首先接通零点标准值（ x0 0 ），此时的
输出 y0 a0 ；然后，多路选择开关接通标准值 xR （标定），此时的标定输出 yR 为
yR y0 a1xR
（7-3）
即
a1

智能户外晾衣架的设计

• 156•本题目的主要内容是户外智能晾衣架系统：以单片机为核心，通过控制电机正反转，从而实现晒衣和收衣功能。

可实现红外遥控装置控制晾衣架的伸缩状态。

也可以根据环境光线强度及环境湿度来控制晾衣架的伸缩。

其手动（遥控）模式和自动模式可以通过按键切换。

一、引言在中国各大南方多雨城市以及大多数农村家庭都是将需要晾晒的衣物晾晒于阳台外部，而传统的晾晒衣物方式是阳台内天花板下设置有倒挂钩，倒挂钩通常是挂有竹杆或其它杆体，这样晾晒衣物的方式费时费力，另外，家庭通常大都是老人晾晒衣物。

然而本次设计的这种户外智能晾衣架不仅解决了这些问题，也使得晾晒衣服的这种生活日常变得省时省力，实现了晾衣、晒衣的一体化智能。

户外智能晾衣架的出现将满足人们的生活追求个性化、自动化，追求快节奏，追求充满乐趣的生活方式。

二、系统总体方案设计该系统的总体思路如下：主控机采用STC89C52单片机，通过雨滴检测、光照检测、温湿度检测模块所采集的数据，经过各自电路上A/D 转换电路传给单片机，再由单片机根据所采集的数据做出相应处理，控制电机的正反转，进而实现晾衣架的伸缩，并且人们也可红外通过遥控电路来控制电机正反转实现衣架的伸缩。

当衣架往回收缩时，为了防止衣架有过卷的情况出现。

在衣架相应的位置安装了限位开关，同时设计了一个GPRSSIM800电路。

如果有过卷情况出现，这时限位开关关闭，GPRSSIM800短信模块给用户手机发送短信，告知人们家中晾衣架的晾衣状态，而DHT11采集的温湿度数据由LCD1602实时显示出来。

三、系统硬件设计本系统采用STC89C52单片机作为主控芯片，单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路组成。

光线采集选用光敏电阻来采集信号，户外温湿度数据通过DHT11温湿度传感器来采集数据，户外是否下雨用过YL-83传感器装置来检测户外是否有雨，同时该装置也设计了手动（遥控）和自动这两种模式，两种之间的模式通过按键来切换模式。

雨滴传感器设计

压电式雨滴传感器0*级机械设计与制造2班** 086112004*9摘要：行车过程中，下雨时传感器检测到有雨滴后，刮雨器就自动工作在高速或低速状态（跟据检测到的雨滴的大小）的高性能的传感器，至少可以将现在的刮雨器减少3个开关。

现在开发的雨滴检测刮雨器将雨滴传感器检测出的雨滴转变成电信号，根据电信号的大小，自动设定刮雨器工作的时间间隔，控制刮雨器动作。

下面论文中主要介绍使用压电式压电振子的传感器检测雨滴大小强弱来控制刮雨器工作的。

关键字：压电式传感器、电压放大器、单片机一、传感器原理现在的雨滴检测刮雨器，将雨滴传感器检测出的雨量变成电信号，根据电信号的大小，自动设定刮雨器的工作时间间隔，控制刮雨器的动作。

在这个系统中雨滴传感器的作用最重要。

下面就介绍利用压电振子的传感器：压电振子利用压电效应将机械位移（振动）变成电信号。

如图1-1压电振子受到雨淋，按照雨滴的强弱和雨量做振动。

图1-1 压电振子传感器如图1-2雨滴冲击能量变换成电压波形，然后再输入到挂雨控制器。

该电压波形的积分值（斜线部分的面积）与莫一定值的速度对应，这样就可以控制刮雨器的运动速度。

图1-2 振子振动转化成电信号二、传感器的组成雨滴传感器由振动板、压电元件、放大电路、壳体及阻尼橡胶构成，如图2-1所示。

振动板的功用是接收雨滴冲击的能量，按自身固有振动频率进行弯曲振动，并将振动传递给内侧压电元件上，压电元件把从振动板传递来的变形转换成电压。

雨滴检测用传感器上的压电元件，当压电元件上出现机械变形时，在两侧的电极上就会产生电压。

所以，当雨滴落到振动板上时，压电元件上就会产生电压，电压大小与加到振动板上的雨滴能量成正比，一般为0 5mV至300mV。

放大电路将压电元件上产生的电压信号放大后再输人到刮水器放大器中。

放大器由晶体管、IC块、电阻、电容器等部件组成。

雨滴传感器安装在车身外部，其壳体密封要求良好，并用不锈钢材料制成。

振动板要通过阻尼橡胶才能在外壳上保持弹性，阻尼橡胶除了可以屏蔽车身传给外壳的高频振动外，它的支撑刚性还可避免对振动板的振动工况发生干扰。

基于单片机的汽车智能雨刮器控制系统研究

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.【期刊名称】《通化师范学院学报》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】4页(P1-4)【关键词】雨刮器;智能;红外雨滴传感器【作者】郝志廷【作者单位】安徽电子信息职业技术学院安徽蚌埠233040【正文语种】中文【中图分类】TP23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10kΩ的电位器与接地端连接，通过改变电位器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.图8 雨刮器电机部分流程图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.。

最简单的传感器应用原理电路图

最简单的传感器应用原理电路图1. 概述在现代科技发展中，传感器起到了至关重要的作用。

传感器是一种能够感知环境中某一种物理量并将其转化为可用电信号的装置。

传感器应用广泛，涵盖了工业、农业、医疗、安防等领域。

本文将介绍最简单的传感器应用原理电路图。

2. 传感器简介传感器是一种能够感知并测量物理量的器件。

常见的传感器种类包括光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等等。

传感器通过与环境物理量的相互作用，将物理量转化为电信号输出。

3. 传感器应用原理电路图3.1 光敏传感器应用电路图光敏传感器常用于光照强度的测量和控制。

下面是一种常见的光敏传感器应用原理电路图：•光敏传感器•电位器•电阻•运算放大器3.2 温度传感器应用电路图温度传感器广泛应用于温度监测和控制领域。

以下是一种常见的温度传感器应用原理电路图：•温度传感器•器件接口电路•微控制器3.3 湿度传感器应用电路图湿度传感器用于测量环境湿度。

以下是一种常见的湿度传感器应用原理电路图：•湿度传感器•电源电路•运算放大器3.4 压力传感器应用电路图压力传感器常用于测量气体或液体的压力。

以下是一种常见的压力传感器应用原理电路图：•压力传感器•电源电路•运算放大器4. 传感器应用实例4.1 光敏传感器应用实例光敏传感器可以应用于智能照明系统中，通过感知环境光照强度来自动调节灯光亮度。

光敏传感器应用电路图如下：•光敏传感器接入电源电路•将传感器输出连接到运算放大器输入端•运算放大器输出连接到照明系统控制电路4.2 温度传感器应用实例温度传感器可以应用于恒温控制系统中，通过感知环境温度来实现自动调节空调温度。

温度传感器应用电路图如下：•温度传感器接入电源电路•将传感器输出连接到器件接口电路•器件接口电路连接到微控制器•微控制器与空调控制回路连接4.3 湿度传感器应用实例湿度传感器可以应用于温室监测系统中，通过感知温室内湿度来自动调节水分供给。

湿度传感器应用电路图如下：•湿度传感器接入电源电路•将传感器输出连接到运算放大器输入端•运算放大器输出连接到水分供给系统控制电路4.4 压力传感器应用实例压力传感器可以应用于工业流程控制中，通过感知管道内液体或气体的压力来实现自动控制。

红外检测水位电路文档

红外检测水位电路
红外检测水位模块原理图如下：
LM324引脚图如下：
本模块用红外对管来检测水位的到来。

当进入相应的模式之后，洗衣机加水，当水位没有到达预定点的时候，红外发射管与接收管正对，接收管接收到的光较强，一旦加水到达预定水位时，由于水对红外管有较强的漫反射、吸收以及一定的散射作用，导致接收管接收到较少的红外光，光强有较大的改变，于是接收管正极电压发生一定的变化。

为了加强抗干扰能力以及增强检测效果，在接收管的正极加了一个门限比较器，根据测得电压，设定较合理的门限电压为1V。

门线电压接到运放LM324的正极输入端+，接收管的正极接到比较器的负输入端—，此处运放LM324的驱动
电压为+5V，0V。

当水位没有到达时，经过比较器后，模块的输出信号为高电平，大约+5V；当水位刚好到达预定水位时，红外接收管端给出信号，模块的输出信号为低电平0V了。

单片机一旦检测到低电平信号，就会进入相应的模式，直流电机才会按设定的模式转动起来，进入洗衣状态！。

基于单片机的汽车智能雨刮器设计 (2)

摘要 (1)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)1.4 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 中断服务程序 (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。

风窗刮水、清洗和除霜装置

雨滴感知型刮水系统
奥迪洗轿涤车器电电动路刮图水器与
桑塔纳汽车风窗刮水器控制电路
二、风窗玻璃洗涤器
1、作用：消除脏物与刮水器配合工作 2、类型：从控制方面分：手动
脚踏电动机 3、组成：洗涤液罐洗涤泵（由永磁直流电机和离心式液压泵组成一体）软管三通喷嘴（压力约70~80KPA，在风窗玻璃下面，方向可调整）刮水器开关
同步间歇振内部电路
齿条传动式刮水器
具有体积小，噪音低等优点，而且可将刮水电动机总成安装在空间较大的地方，便于维修。
带雨滴传感器的电动刮水器
利用由压敏元件做成的雨滴传感器对雨量进行检测，从而获取最佳的间歇时间。
1）、无稳态发生顺电路控制 2）、互补间歇振动控制电路 3）、集成电路电子间歇振荡电路 4）、无触点间歇电子控制雨刮器
一路经过接线柱②→串联线圈→电枢→搭铁→蓄电池负极形成回路；另一路经过接线柱③→并联线圈→搭铁→蓄电池负极而形成回路。此时，由于并联线圈的分流作用使电枢中的电流减小，故电动机以低速运转。
磁通改变变速工作原理
当刮水器开关在Ⅱ位置（高速）时，电流由蓄电池“+” →点火开关→熔断器→接线柱①→接触片→接线柱②→串联线圈→ 电枢→搭铁→蓄电池负极形成回路。此时由于并联线圈回路被隔断，电流全部流经电枢，故电动机以高速运转。
在后窗玻璃的内表面上镀有数条导电膜，形成电热丝，通电加热即可防止结霜，耗电量约为 30-50W。
下图为LS400轿车风窗除霜系统电路图，其工作过程如下：
当接通除霜器开关后，除霜器开关使除霜继电器的磁化线圈搭铁，继电器触点闭合，风窗玻璃及后视镜上的电热丝通电发热，使冰霜受热蒸发。除霜器开关中的时间继电器维持除霜继电器导通10－20min，然后自动切断除霜继电器的电路，使电热丝断电。若想继续除霜，可再次接通除霜开关。

汽车雨刮器自动控制系统设计与实现

汽车雨刮器自动控制系统设计与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。