客车智能雨刮系统设计

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。

汽车雨刮电机控制系统设计与仿真一、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。

在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。

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。

汽车智能雨刷教学示教装置的设计设计了一种汽车智能雨刷教学示教装置，其组成包括红外雨量传感器模块、单片机、雨刷电机控制模块、雨刷电机、雨刷电机信号灯模块、框架和挡风玻璃。

文章介绍了总体设计构思与技术创新点。

该示教装置携带方便，能直接搬运到课堂上演示智能雨刷的工作原理，使得教学生动形象。

标签：雨刷；示教；智能引言雨刷系统是汽车的重要安全设备之一[1]。

目前中高档汽车大多配备智能雨刷系统，通过雨量传感器检测雨量大小，控制雨刷器摆动速度[2]，在使用过程中不需要驾驶者干预，自动保持挡风玻璃清晰，增加了行车安全[3]。

智能雨刷的工作原理是《汽车电器》课中必须讲授的内容，是理论教学的重点。

智能雨刷系统因结构复杂、设计独特造成学生理解困难[4]。

解决此问题最有效办法是进行案例教学，教师直接对着智能雨刷讲述原理结构，给学生直观印象，加深理论理解。

但是实车演示耗费财力物力，学生也不能清楚地看到控制部件与电机工作的情况，致使理论教学与实践教学无法同步进行。

因此本文设计开发了一种能在课堂上演示的智能雨刷示教装置，能直接搬运到课堂上进行演示，使得教学生动形象。

1 系统硬件设计汽车智能雨刷示教装置其组成如图1所示，智能雨刷教学示教装置包括红外雨量传感器模块1、单片机2、雨刷电机控制模块3、雨刷电机4、雨刷模块5、信号灯模块6，以及框架和挡风玻璃。

选择铝合金材料焊接成100cm*80cm*20cm的框架，用PVC板将其裁剪成相应尺寸进行填充。

在PVC板上固定演示用的挡风玻璃，红外雨量传感器模块1安装在挡风玻璃内侧中部，雨刷电机4安装在挡风玻璃内侧中部，雨刷模块5安装在挡风玻璃的外侧中部。

红外雨量传感器模块1、雨刷电机控制模块3、信号灯模块6都与单片机连接，雨刷电机控制模块3连接雨刷电机4，雨刷电机4连接雨刷模块5。

为了搬运方便，在框架下方安装有滚轮，并安装滚轮制动装置。

1-红外雨量传感器模块；2-单片机；3-雨刷电机控制模块；4--雨刷电机；5-雨刷模块；6-信号灯模块2 系统智能设计2.1 工作原理2.2 硬件设计红外雨量传感器模块1由红外线发射元件与红外雨量接收元件组成。