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。
图2-1雨滴传感器
三、压电式传感器的测量
雨滴落下测量框图如下3-1：
图3-1测量框图
压力传感器本身的内阻抗很高，而输出的能量较少，因此它的测量电路通常需要接入一个高输入阻抗的前置放大器，其作用一是把它的高输出阻抗变换为低输出阻抗；二是放大传
感器输出地微弱信号。
原本压电式传感器输出地可以使电压信号，也可以是电荷信号，但在这里我们研究的是电压信号的输出，因此我们用的是电压放大器。
压电式传感器实际上也是一个阻抗变换器，如图3-2是电压放大器的电路原理图，图3-3是电压放大器的等效电路图。
图3-2电压放大器电路原理图图3-3电压放大器等效电路图
若压电元件受正弦力f=F m sinωt的作用，则其电压为
u a=dF m sinωt/C a=U m sinωt
其中U m为压电元件大的输出幅值；d为压电系数。
四、雨滴传感器工作系统
如图4-1所示为雨滴刮雨器控制系统图，当雨滴接触到传感器表面是，在传感器内部产生随雨滴强度和频率变化的电压变换，该电压波形经传感器内部放大器放大，存储入功率放大器内部。当当信号达到一定值时，经过电路输入雨刮器驱动电路，雨刮器随即启动开始刮雨。
图4-1
五、总结
由于压电元件使用的是振动系统，因此在汽车行车过程中的抖动可能会影响到压电元件，而导致刮雨器的动作，故在压电元件上的振动板上还要加上一些阻尼橡胶用以屏蔽车身给传感器的振动；当然这种传感器是安装在车身外面，因此其密封性能要好，用不锈钢材料制作其外壳。
参考文献：
[1]范晶彦.传感器与检测技术应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
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[4]金发庆.传感器技术与应用(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2006.
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[6]杨清梅,孙建民.传感器与测试技术[M].哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社,2005.
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[8] 武昌俊.自动检测技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
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 Automatic Control System Design Description The 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 speed error 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
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。 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、灰尘和水泥等，以保证玻璃透明清晰。 第一个发明电动刮水器的是德国博世公司，博世将它作为“博世最年幼的产品”加入到博世的产品家族。自那以后，这个婴儿逐渐成长，从单纯的刮片发展到二十一世纪初的风窗玻璃之星——无支架的刮水器。在汽车的驾驶史上，对风窗玻璃的清洁问题解决开始得比较晚。汽车从只有平添驾驶发展到成为全天候的驾驶。技术变化最大是在二战以后伴随着大规模机械的出现。风窗玻璃洗涤器、间歇开关、后窗刮水器和可加热喷水器保证了驾驶时的视野清晰与行车安全。伴随着其他一些技术革新，比如雨滴传感器、可变位刮水臂、刮水器的出现，就更扩大了刮拭的范围，刮水器成为了一个复杂的系统。 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。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。光源发射器将红外光以固定角度投射到挡风玻璃上，经由挡风玻璃棱镜反射回到红外线接收器；在挡风玻璃清晰的情况下，红外接收器收到的红外线总量与红外线发射器发出的红外线总量基本相等。当有雨滴落在挡风玻璃上时，部分红外线会因雨滴的折射而分散到外部，导致红外接收器接收到的红外线总量小于发射器发出的红外线总量。通过对红外线总量的检测，判断雨量的大小，进而发出刮水请求到雨刷控制器，完成不同档位的刮水行为。
ATOS物联网传感器实验系统 使用说明书 上海讯连电子科技发展有限公司 2011年10月
目录 1概述 (4) 1.1背景 (4) 1.2应用领域与使用对象 (4) 1.4参考方案 (4) 1.5术语与缩写解释 (4) 2系统综述 (5) 2.1传感器分类 (5) 2.2软件系统功能简介 (5) 2.3性能 (6) 2.4版权声明 (6) 3运行环境 (6) 3.1硬件设备要求 (6) 3.2支持软件 (6) 4软件操作说明 (7) 4.1安装以及使用前的准备 (7) 4.2 软件启动与登陆 (7) 4.2.1功能描述 (7) 4.2.2界面字段解释 (7) 4.2.3操作说明 (8) A）串口配置功能Serial (8) B）进入实验按钮功能Experiment (10) B1：实验一温湿度传感器实验 (11) B2：实验二光强传感器实验 (14) B3：实验三流量传感器实验 (17) B4：实验四霍尔传感器实验 (20) B5：实验五压力传感器实验 (23) B6：实验六气体压力传感器实验 (26) B7：实验七雨滴传感器实验 (29) B8：实验八火焰传感器实验 (32) B9：实验九震动传感器实验 (35) B10：实验十噪声传感器实验 (38) C）进入图书资源按钮功能Library (41) C1：资料一TINYOS开发环境 (42) C2：资料二WINCE平台 (43) C3：资料三Zigbee开发环境 (43) C4：资料四辅助工具 (44) C5：资料五驱动程序 (44) C6：资料六芯片和传感器手册 (45)
C7：资料七演示中心 (45) C8：资料八应用软件源码 (46) D）退出程序按钮 (46) 4.3 LabVIEW函数库 (47) 4.3.1函数库介绍 (47) 4.3.2如何编写一个应用程序 (49) 4.3.3 应用范例 (49) 5.0出错处理和恢复 (49)
雨滴传感器的设计 雨滴传感器主要是用来检测是否下雨及雨量的大小。主要用于汽车智能灯光（AFS 统、汽车自动雨刷系统、智能车窗系统。 当汽车在雨雪天等恶劣天气下行车时，由雨滴传感器向自动灯光系统（AFS）系统微电脑提供信号，微电自动调整前照灯的宽度、远近度，明暗度；同时天窗系统也会自动关闭车窗。为确保驾驶员在雨天具有良好的视线，汽车挡风玻璃上装有自动雨刷，随雨雪量的变化自动调整雨刷开闭时间和频率，确保行车安全。 1.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。 2.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 、引言 现在,汽车中已经安装了越来越多的传感器以增加主动和被动安全性，一种具有极高的市场渗透性的传感器是雨水传感器，以增加舒适性和安全性[1]。据统计,全世界雨天行车有7%的事故是由于驾驶员手动操作雨刷引起的，采用雨水感应式自动雨刷控制系统使驾驶员免除手动操作雨刷的麻烦，有效地提高了雨天行车的安全性。 国内外许多汽车厂商研制以雨水传感器为基础的汽车自动雨刷控制系统，来代替传统的机械结构的雨刮器。如果开发出行使中检测到雨滴后, 雨刮器就自动工作的高性能的传感器,至少可以将现在的雨刮器减少3个开关。现在开发的雨滴检测雨刮器，将雨滴传感器检出的雨水强度实时测量值变成电信号，根据电信号 的大小，自动设定雨刮器工作的时间间隔，控制雨刮器动作。 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
雨滴传感器设计说明书 产品名称： 班级： 小组成员： 指导教师：
一、实现功能： 1.汽车在雨天或雪天行驶时，车窗易被雨滴、雪片遮盖，妨碍驾驶员的视线。设置自动刮水系统，其中的雨滴传感器用于检测出雨量，并利用控制器将检测出的信号进行变换，根据变换后的信号自动地按雨量设定刮水器的间歇时间，以便随时控制刮水器电动机，确保了行车的前方视野。 2. 二、工作原理： 1、.zigbee板介绍 zigbee开发板是一款旨在开发、演示各种Zigbee相关产品应用的强大zigbee开发板，支持CC2430、CC2431等芯片的zigbee开发，但并不局限于此，板上丰富的硬件资源允许用户评估、开发、演示其它类型的射频产品等。 配套的zigbee母板是国内首款将zigbee协议分析仪、图形点阵LCD显示屏、语音电路、Joystick及多种传感器等硬件资源集成于一体的高性能zigbee开发板，其结构紧凑，性价比很高。用户可以方便地使用该套件的硬件资源和配套的zigbee stack协议栈源码、示例C51源码及各种评估软件等快速开发自己的应用系统。该zigbee开发板也可用于教学、实验等。 1.采用 TI 最新一代 ZIGBEE 芯片 CC2530
2.支持基于 IEEE802.15.4 的 ZIGBEE2007/PRO 协议 3.采用 WXL 标准的 20 芯双排直插模式接入网关主板和感知节点 实物图： 2、传感器模块 传感器介绍： 1、传感器采用双面材料，大面积5.0*4.0CM, 并用镀镍处理表面，具有对抗氧化，导电性，及寿命方面更好的性能; 2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，过15mA; 3、配电位器调节灵敏度; 4、工作电压3.3V-5V 5、输出形式:数字开关量输出(0和1)和模拟量A0电压输出; 6、设有固定螺栓孔，方便安装 7、小板PCB尺寸: 3.2cmx 1.4cm 8、使用宽电压LM393比较器. 原理图：
万方数据
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脉宽调制波的占空比，以决定ＰＷＭ的占空“８１．系统控制电路的软件框图如图４所示． 圈４系统软件控制流程图 ４实验分析 初步采用喷壶模拟雨量大小，并模拟了小雨、中雨、大雨３种情况，分别采集了传感器输出的电压信号和单片机输出的ＰＷＭ波形，如图５一图ｌＯ所示． 圈６雨量为小雨时输出ＰＷＭ波形图１０雨量为大雨时输出ＰＷＭ波形 （下转第１６４页） 万方数据
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基于单片机的自动感应式雨刮控制器设计与实现 作者：王研博， 杜坤梅， 张洁， WANG Yan-bo， DU Kun-mei， ZHANG Jie 作者单位：哈尔滨理工大学,电气与电子工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040 刊名： 哈尔滨理工大学学报 英文刊名：JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009,14(z1) 被引用次数：1次 参考文献(8条) 1.陈杰;黄鸿传感器与检测技术 2002 2.陈苗海侦察监视车及共光电传感器的发展现状[期刊论文]-激光与红外 2005(07) 3.李长顺汽车控制系统的传感器 1996(02) 4.熊慧;尤一鸣MC68单片机入门与实践 2006 5.漆海燕凯越自动雨刮控制系统[期刊论文]-汽车维修与保养 2005(05) 6.裴京礼汽车传感器的发展历程、应用现状及未来[期刊论文]-农业装备与车辆工程 2005(01) 7.胡兴军;子萌汽车传感器发展综述[期刊论文]-重型汽车 2004(02) 8.董辉汽车用传感器 2005 引证文献(1条) 1.张洁.王旭东.张思艳基于PWM的雨量感应式雨刮器电机起动电流的抑制[期刊论文]-哈尔滨理工大学学报2010(4) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/6b7458945.html,/Periodical_heblgdxxb2009z1048.aspx
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。 图2-1雨滴传感器 三、压电式传感器的测量 雨滴落下测量框图如下3-1： 图3-1测量框图 压力传感器本身的内阻抗很高，而输出的能量较少，因此它的测量电路通常需要接入一个高输入阻抗的前置放大器，其作用一是把它的高输出阻抗变换为低输出阻抗；二是放大传
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。 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。 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 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,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,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 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 speed error 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. The software and hardware of rain sensors and fuzzy control was completed based on SCM in this thesis,and process the simulation of MATLAB. The simulation results showed that the system could depress the overshoot and improve the response and steady state
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250V 10A（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
（汽车行业）汽车雨刮器的自动控制系统设计与实 现
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雨滴传感器实验报告 学院：计信专业：自动化2班 小组成员：姜鹏2010133234 卢晓玲2010133211 谭在蓝2010133236 姜龙2010133223 【实验目的】 1.理解雨滴传感器的工作原理; 2.掌握单片机驱动雨滴外传感器的方法。 【实验设备】 1.装有IAR开发工具的PC机一台; 2.下载器一个; 3.物联网多网技术综合教学开发设计平台一套。 【实验要求】 1.编程要求:编写雨滴传感器的驱动程序; 2.实现功能:检测水滴并输出标志; 3.实验现象:将检测到的数据通过串口调试助手显示，观察有无水滴时的数据变化。 【实验原理】 1雨滴传感器简介 雨滴传感器采用日本进口的特殊电了浆料和先进的厚膜技术制作的专门用于检测雨滴的一种新型传 感元件。该元件广泛用于需要检测雨滴的各种场所，如:无人职守的机房、宾馆高楼的门窗，高级轿车、 客车的门窗，以及各种货场等等的白动控制，以防止雨水的浸蚀。 2.使用的环境条件 环境温度:-20一+5 0 0C ; 环境湿度:RH < 95%%; 大气压力:86KPa一106KPa 3.雨滴传感器工作原理 工作原理如图1.52所示: 图1.52雨滴传感器工作原理图 当检测到雨滴时，雨滴传感器的电导率升高，电路中的电流增大，V out端输出的电压值增大。
4.使用注意事项 雨滴传感器可以在规定的工作条件下设计在控制的电路做传感之用，以接通各种控制电路。根据传感器的工作电压和电流选取适当的限流电阻以保证其正常工作。将传感器放在适当的位置，保证能在刚下雨时就能接受到雨滴，当传感器接收到雨滴后，发出信号接通控制器，通过控制器使执行机构动作而关好门窗。传感器应有必要的防护措施，以保证传感器不受损害。 传感器在使用和存放中应避免剧烈的振动和各种腐蚀性物质的伤害。存放在干燥的容器内。 【硬件连接】 电路连接如图1.53所示: 图1.53雨滴传感器电路连接图 图中J3 0与CC2530单片机的PO口相连，传感器的工作电压规定为3V} R35为分压电阻，C59为滤波电容，单片机从传感器的2引脚进行电压采样。 【程序流程图】 程序流程图如图1.54所示。 图 1.54 雨滴传感器驱动流程图
汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-
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 Automatic Control System Design Description The 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
Foshan University 本科生毕业设计（论文） 基于单片机的的智能晾衣系统设计 学院： 专业： 学号：
学生姓名： 指导教师： （职称） 二〇年月
摘要 随着社会经济水平的发展，现在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，家装要求的档次越来越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技术在智能家居电子产品中得到了广泛应用，伴随着智能家居的快速发展，晾衣工具的智能化发展明显落后与其他家用器具智能化发展之后，现在己经引起社会的很大关注。本论文为了把握市场动态，顺应时代主题，设计并实现了智能晾衣架系统。 采用单片机进行采集光照、雨滴两个外部天气信号，并通过单片机控制旋转衣架，旋转衣架通过步进电机进行调节，当外部天晴，且无雨时，将衣架转出，晾晒衣物；当下雨或者没有阳光时，转回室内，防止被雨打湿，或者天已黑。其中光照传感器采用光敏电阻，雨滴传感器采用LY-69雨滴检测传感器，控制硬件采用步进电机，按键电路设定光照和雨滴的阈值，5110液晶显示感测量和设定值，及工作状态。 通过设计和实验调试完成了基于单片机的智能晾衣系统。 关键词：智能晾衣；光照；雨滴；单片机
Design of intelligent clothes system based on MCU （英文姓名） Abstract With the development of socio-economic level, people's lives are now seeking personalized, automated, fast-paced pursuit, the pursuit of fun lifestyle, more and more high-end home improvement requirements, life at home humane, intelligent control requirements make intelligent smart home technology has been widely used in electronic products, along with the rapid development of intelligent home and intelligent development tools significantly behind laundry after the development of intelligent appliances and other household now has aroused great concern in society. In this paper, in order to grasp the market, adapt to the times theme, design and implementation of intelligent systems racks. MCU collected light, Raindrop two external weather signals and MCU control via rotating racks, hangers be adjusted by rotating the stepper motor, when the external sunny and no rain, it will turn out racks, drying clothes; when it rains or when there is no sunlight, back to the room, to prevent rain wet, or it was dark. Light sensor which photoresistor, rain sensor LY-69 raindrop sensor, stepper motor control hardware, lighting and raindrops key circuit set thresholds 5110 LCD sense measure and set values, and work status. Through the design and commissioning of smart laundry experimental system based on single chip. Key words：Intelligent laundry; illumination; raindrop; MCU
二硬件模块设计 2.1. 硬件配置 2.1.1树莓派2代B板 树莓派（Raspberry Pi，RPi）是专门为学生计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的卡片式Cortex-A7处理器，内存1GB，完全满足了嵌入式软件的开发需求。 2.1.2 其他硬件模块 a)DS18B20温度传感器 DS18B20温度传感器，采用独特的单线接口方式，与处理器只需要一条口线即可实现双向通讯；测温范围 -55℃ ~ +125℃；I/O口线要接5KΩ左 右的上拉电阻；测量结果以9~12位数字方式串行传送给处理器。在此项目 中把DS18B20接在编号为#4的GPIO接口。 b)声音感应传感器 输出高电平1表示没有检测到超过阀值的声音，低电平0表示检测到超过阀值的声音。在此项目中把该传感器接在编号#17的GPIO口。 c)光敏传感器 输出高电平1表示没有检测到超过阀值的光线，低电平0表示检测到超过阀值的光线。在此项目中把该传感器接在编号为#23的GPIO口。 d)步进电机及驱动板 需要与ULN2003驱动板配合使用，根据传入脉冲频率跟数量决定转速与角度，工作电压5V。在此项目中分配#6 #13 #19 #26的GPIO口给步进电机。 e)XD-28土壤湿度传感器 输出高电平1表示土壤湿度低于设定的阀值，低电平0表示土壤湿度达到设定的阀值。在此项目中分配#5的GPIO口给土壤湿度传感器。 f)YL-83雨滴传感器 高电平1表示没有检测到雨滴，低电平0表示检测到雨滴。在此项目中分配编号 #18 的GPIO口给雨滴传感器。 g)人体红外感应传感器 检测到人体运动，输出1；否则输出0。在此项目中分配编号为 #27 的GPIO口给该传感器。 h)蜂鸣器 高电平触发蜂鸣。在此此项目中分配编号为#22的GPIO口给蜂鸣器。 i)2路继电器（带光耦保护模块） 高电平畅通，NO表示常开，NC表示常闭，COM表示公共端。通过IN接口发送控制开关指令。在此此项目中分配编号为#24 #25的GPIO口给继电器。 j)SD存储卡 k)802.11n USB无线网卡（系统默认添加该网卡的驱动） l)GPIO排线及扩展板 m)5V USB电源 n)杜邦线若干
信息职业技术学院 毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 智能晾衣架控制电路设计 专业: 班级: 班 学号: 23 姓名: 指导教师: 二00九年十二月十日
目录 摘要 0 第1章绪论 (1) 1.1 晾衣架概述 (1) 1.2 设计目的与意义 (2) 1.3 设计要求及内容 (2) 第2章系统方案 (3) 2.1 电源设计方案 (3) 2.2 收衣晾衣方案 (4) 2.3 方案的确定 (4) 第3章单元电路设计 (6) 3.1 电源电路的设计 (6) 3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计 (7) 3.3 单稳态触发电路的设计 (7) 3.3.1 555定时器 (8) 3.3.2 单稳态延时电路原理图 (9) 3.3.3 单稳态延时电路工作过程 (10) 3.4 正反转驱动控制电路的设计 (10) 第4章电路的仿真 (12) 4.1 雨天收衣电路的仿真 (12) 4.2 晴天晾衣电路的仿真 (13) 总结 (14) 参考文献 (15) 附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 (16) 附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 (17)
摘要 本设计介绍了一种能够识别晴雨天气，自动实现收晾衣服功能的智能晾衣架。该智能晾衣架能有效的避免在下雨时衣服无人收起而被雨淋湿；或在阳光强烈时，衣架能自动伸出接受阳光的充分照射。电路部分通过传感器获得感应信号，控制触点开关的闭合或断开，进而控制电机的正反转，起到自动收晾衣服的作用。该智能晾衣架设计简单，在电路设计上很有创新意义，制作成本较低，实用价值较高，且使用方便，性能可靠。 关键词晾衣架；智能；自动收回；自动伸出