題t目：基于單片機(jī)的汽車智能雨刮器設(shè)計(jì)(文件)

　

【正文】 9 R 3112 3 4R 501G11A21Y34Y114A124G132G42A52Y63Y83A93G10U674 L S 12 512A74 L S 0412A74 L S 0412A74 L S 0412A74 L S 044N 2514N 25 4N 25 4N 252R 51 R 53R 473R 54R 45R 434R 42R 49R 55 R 56R 57 R 58R 44 R 46 R 485 6 78v5 v6v8v75678電機(jī) B電機(jī) A接電機(jī) A 復(fù)位端 ( S A 0)接電機(jī) B 復(fù)位端 ( S A 2)A+M O T O R S E R V Ov3D I O D EA+M O T O R S E R V O+5+5G N D G N D G N D G N D+5+5G N D G N D G N DG N D+ 27 vR?E L E C T R O 1R 12+5r e s 1r e s 2S A 2 S A 3L E I 1 L E I 2 L E I 3 L E I 4I R F 64 0* 4I R F 64 0* 4S A 1S A 0+ 27 v1 2 3 45 6 7 85k 5k 5k 5kp1 .0p1 .1p1 .2p1 .3p1 .4p1 .5p1 .6p1 .7p0 .0p0 .1p0 .2p0 .312A74 L S 0412A74 L S 04D 1 4雨滴傳感器信號(hào)輸入端 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第五章 智能雨刮器的軟件設(shè)計(jì) 雨滴傳感器的流程圖設(shè)計(jì) 因?yàn)槊}沖的中心頻率為 38KHZ，進(jìn)行 128分頻后約為 300HZ，周期即為 3ms，所以選定定時(shí)時(shí)間為 60ms，在此時(shí)間段內(nèi)最多可接收 20 個(gè)脈沖，由此在按脈沖的多少進(jìn)行大小雨的分配，由此形成的雨滴傳感器的流程圖如圖 所示， 60ms 定時(shí)器的流程圖如圖 所示： 單 片 機(jī) 初 始 化設(shè) 定 定 時(shí) 器脈 沖 個(gè) 數(shù) 大 于 3 ？脈 沖 個(gè) 數(shù) 小 于 1 2 ？小 雨P(guān) 0 口 輸 出 4脈 沖 個(gè) 數(shù) 小 于 2 0 ？大 雨P(guān) 0 口 輸 出 1 5無(wú) 雨P(guān) 0 口 輸 出 0無(wú) 雨P(guān) 0 口 輸 出 0開(kāi) 始YNYNYN 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 定 時(shí) 器 初 始 化P 3 . 3 口 為 0 ?C o u n t + +YN6 0 m s 定 時(shí) 器啟 動(dòng) 定 時(shí) 器重 裝 定 時(shí) 器初 值開(kāi) 中 斷P r e c o u n t =c o u n tC o u n t = 0定 時(shí) 器 中 斷返 回 圖 60ms 定時(shí)器流程圖 智能雨刮器雙電機(jī)控制的流程圖設(shè)計(jì) 對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)說(shuō)，當(dāng)勵(lì)磁 恒定時(shí)，它是隨著電樞電壓的增減而增減的 (當(dāng)然也可以利用改變勵(lì)磁的大小來(lái)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速 )。因此電流從左至右流過(guò)直流電機(jī)，使電機(jī)正轉(zhuǎn)。如此構(gòu)成的硬件圖如圖 ： 電機(jī)控制的硬件設(shè)計(jì) 80c51 單片機(jī)的 P0口的 、 及 、 74LS125和反向驅(qū)動(dòng)器 74LS04 控制 4個(gè)光電隔離器和 4個(gè)大功率場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管 IRF640。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第四章 智能雨刮器硬件設(shè)計(jì) 智能雨刮器的結(jié)構(gòu)框圖 智能雨刮器系統(tǒng)由單片機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、雨滴傳感器及雨刷等組成。 四總線 緩沖門(mén) 74ls125 本設(shè)計(jì)中用三態(tài)門(mén) 74ls125 做 三態(tài)輸出四總線同相緩沖器，它 和反相驅(qū)動(dòng)器 74ls06內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 控制 4 個(gè)光電隔離器和 4 個(gè)大功率場(chǎng)效應(yīng)管 IRF640。 EA /VPP：外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)，低電平有效。當(dāng)沒(méi)有外部存儲(chǔ)器時(shí)，該引腳懸空。 WR（ ）：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 寫(xiě)選通信號(hào)，低電平有效。 TXD()：串行數(shù)據(jù)發(fā)送（輸入）端 0INT ()：外中斷 0 輸入端。 圖 80C51引腳圖 ～ ：內(nèi)部帶有弱上拉的雙向 I/O口，作為輸入引腳使用前，先向 P2 口鎖存器寫(xiě)入 1，使 P2 口引腳被上拉為高電平。 80C51 引腳圖如圖 所示 [6]： ALE：低八位地址鎖存信號(hào)，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，用 ALE 信號(hào)下降沿鎖存從 P0口輸出的低 八位地址信息 A7～ A0. ～ ：內(nèi)部帶有弱上拉的雙向 I/O口，作為輸入引腳使用前，先向 P1 口鎖存器寫(xiě)入 1，使 P1 口引腳被上拉為高電平。 因?yàn)橹行念l率為 38KHz，所以本設(shè)計(jì)中選用 128分頻，使f變?yōu)?300Hz，則周期為 3ms。 根據(jù)與 Auo 、 、 的關(guān)系，集成運(yùn)放兩輸入端外接 電阻的對(duì)稱條件，可得： 1+ 1 ?? uof ARR RRRRRR f 3//1 ???? 解得： R1 = ,Rf = 分頻器 CD4024 分頻器 CD4024是由 7級(jí)主從觸發(fā)器構(gòu)成的二進(jìn)制串行計(jì)數(shù) /分頻器。 式 () RCf π2 10 ? 式 () uouououp QAAAA ??? 3 式 () 11 RRA fuo ?? 式 () uoAQ ?? 31 式 () 本設(shè)計(jì)中選取中心頻率為 38kHz，帶寬為 100Hz，所以 Q 為 380， 選取 C，再求 R 。 在圖 ，低通濾波器的通帶截止頻率為 f2 ，即該低通濾波器只允許 ff2 的信號(hào)通過(guò)；而高通濾波器的通帶截止頻率為 f1 ，即它只允許 ff1 的信號(hào)通過(guò)。 圖 SFH320外形圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 帶通濾波器 帶通濾波器的作用是只允許某一段頻帶內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而將此頻帶以外的信號(hào)阻斷。 紅外接收管 紅外接收管 SFH320是西門(mén)子公司生產(chǎn)的， 外形圖 如圖 。 由于 555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電壓和溫度變化的影響很小。可由集成電路反相器、與非門(mén)、無(wú)穩(wěn)態(tài)電路 , 555定時(shí)器等組成 . 其中 555定時(shí)器組成的振蕩發(fā)射系統(tǒng)容易起振 ,本身的輸出功率較大 ,常用其組成發(fā)射系統(tǒng) ,其芯片圖 如圖 ，原理圖如圖 ： C1 、 C2 的比較電壓分別為 32 Vcc 和 31 Vcc 。它具有高線性度、高可靠性、高脈沖處理能力等特點(diǎn)。 發(fā)射模塊 發(fā)射模塊的主要功能是為接收模塊提供足夠的光輻射通量，本設(shè)計(jì)中光源定 為 紅外線，所以發(fā)射模塊由八個(gè)紅外發(fā)射器、一個(gè) 555定時(shí)器和電阻電容元件組成。 從發(fā)射元件發(fā)出的光反射到接收裝置的擋風(fēng)玻璃區(qū)域被稱之為傳感器的“敏感區(qū)域”，僅當(dāng)雨水滴到這個(gè)區(qū)域時(shí)，才可以被探測(cè)出來(lái)。由光（本設(shè)計(jì)中選用紅外 線）發(fā)射元件發(fā)射出的紅外光以全反射角度在擋風(fēng)玻璃的外表面反射，其 角度必須在 42176。可利用光強(qiáng)的衰減信號(hào)控制雨刮器的動(dòng)作。電極面積 (S)，電極的間隔 (d)不變，則靜電容 C只由介電系數(shù) (ε )決定。 雨滴傳感器的分類 壓電振子原理的雨滴傳感器 壓電振子利用壓電效應(yīng)將機(jī)械位移 (振動(dòng) )變成電信號(hào)。 5．用 MATLAB軟件對(duì)模糊控制系統(tǒng)和 PID 控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并對(duì)比兩個(gè)仿真結(jié)果。 4．把模糊控制技術(shù)用于汽車智能雨刮系統(tǒng)中的兩個(gè)雨刮片的同步問(wèn)題。該雨滴傳感器能夠智能的分辨出大雨還是小雨，從而使雨刮做高速或低速擺動(dòng)。當(dāng)在濕路上駕駛時(shí)，駕駛者就無(wú)需動(dòng)手來(lái)打開(kāi)雨刮器， 所以駕駛者就可以集中精力開(kāi)車。智能化傳感器是具有智能功能的高檔傳感器，它具有檢測(cè)、信息處理功能 、自動(dòng)進(jìn)行各種誤差補(bǔ)償、精度高、量程覆蓋范圍大、穩(wěn)定性好、輸出信號(hào)大、信噪比高、傳輸中抗干擾性能好，可遠(yuǎn)距離輸送信號(hào)，有的還帶有自檢功能。風(fēng)窗玻璃洗滌器、間歇開(kāi)關(guān)、后窗刮水器和可加熱噴水器保證了駕駛時(shí)的視野清晰與行車安全。自那以后，這個(gè)嬰兒逐漸成長(zhǎng)，從單純的刮片發(fā)展到二十一世紀(jì)初的風(fēng)窗玻璃之星 —— 無(wú)支架的刮水器。 附錄 A matlab 仿真圖 .............................................................................................................. 48 附錄 B 硬件原理圖 ................................................................................................................. 51 附錄 C 程序 ............................................................................................................................ 52 致謝 .......................................................................................................................................... 65 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第一章 引 言 研究背景 汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，現(xiàn)代汽車正從一種單純的交通工具朝著滿足人們需求、安全、節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。本文在分析了模糊控制 理論及雨刮同步擺動(dòng)規(guī)則的基礎(chǔ)上，提出了一種基于模糊控制的汽車智能雨刮系統(tǒng)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 基于單片機(jī)的汽車智能雨刮器設(shè)計(jì) 摘 要 雨刮器屬汽車附件，是汽車安全行駛的重 要部件，用于消除擋風(fēng)玻璃、后窗玻璃及大燈玻璃上的雨雪和灰塵 等，以保證玻璃透明清晰。 在汽車智能雨刮系統(tǒng)中由于兩個(gè)雨刮電機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能完全一樣，就存在兩個(gè)雨刮擺動(dòng)不同步的問(wèn)題。 關(guān)鍵詞： 雨滴傳感器；模糊控制； 單片機(jī) ；雨刮器 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） The Design Of Intelligent Windscreen Wiper Of Automobile Based On Single Integrated Circuit Abstract The windscreen wiper is an accessories of the Automobile, it is an important part of Automobile for the steer security. It is used to clear up the rain and snow, dust and cement on the windscreens,rear windows and headlight windows,to make sure the windows transparent and clear. In this thesis,positive theory of three kinds of rain sensors are analysed,and a newtype of infrared rain sensor of automobile is designed based on the theory of variety of light it rains,the windscreen wiper system senses 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. In intelligent windscreen