【正文】 當(dāng)單片機(jī)經(jīng)P0接口輸出12H控制模型時(shí)，由于鎖存器74LS125中的三態(tài)門1是打開(kāi)的，所以光電隔離器LEI導(dǎo)通并發(fā)光，光敏三極管輸出為高電平，因而使大功率場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管IRF640（v1）導(dǎo)通。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74ls125本設(shè)計(jì)中用三態(tài)門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控制4個(gè)光電隔離器和4個(gè)大功率場(chǎng)效應(yīng)管IRF640。/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。（）：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通信號(hào)，低電平有效。TXD()：串行數(shù)據(jù)發(fā)送（輸入）端()：外中斷0輸入端。 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口鎖存器寫入1，使P2口引腳被上拉為高電平。[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)?00Hz，則周期為3ms。根據(jù)式取C=，,根據(jù)式()可得：計(jì)算出R=：因?yàn)閒=時(shí)則=380，所以。輸入端的電阻R和電容C組成低通電路，另一個(gè)電容C和電阻R組成高通電路，二者串聯(lián)起來(lái)接在集成運(yùn)放的同相輸入端[4]。這種濾波器經(jīng)常用于抗干擾的設(shè)備中，以便接收某一頻帶范圍內(nèi)的有效信號(hào)，而消除高頻段及低頻段的干擾和噪聲。它將接收到的紅外光脈沖信號(hào)變成電脈沖信號(hào)后送入帶通濾波器。所以電源電壓的變化,須采取提高穩(wěn)定發(fā)射強(qiáng)度的措施,方法是采取恒流源技術(shù)或窄脈沖發(fā)射的措施,能使紅外輻射強(qiáng)度保持不變[3]。接通電源后，電容C被充電，v上升，當(dāng)v上升到v時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)放電BJT T導(dǎo)通，此時(shí)v為低電平，電容C通過(guò)R和T放電，使v下降。采用4個(gè)一組，兩組并聯(lián)的方式，由555定時(shí)器驅(qū)動(dòng)，發(fā)出頻率為38 kHz的紅外光。八個(gè)紅外發(fā)射管采用4個(gè)為一組，兩組并聯(lián)的方式，由555定時(shí)器驅(qū)動(dòng)。為使系統(tǒng)靈敏可靠，擋風(fēng)玻璃區(qū)域和靈敏區(qū)域之間必須要有一個(gè)較好的比例[1]。（玻璃水）和63176。前兩種雨滴傳感器需要放在汽車的外部，而本文所研制的雨滴傳感器需要放在汽車的內(nèi)部，即駕駛室一側(cè)的風(fēng)擋玻璃上。因水和空氣的ε值不同，C隨雨滴的大小而變。壓電振子受到雨淋，按照雨滴的強(qiáng)弱和雨量作振動(dòng)；將雨滴的沖擊能量變換成電壓波形，再輸入到雨刮控制器。仿真結(jié)果表明了設(shè)計(jì)的合理性及方案的可行性。由于生產(chǎn)工藝的問(wèn)題，兩個(gè)雨刮電機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能完全一樣，就會(huì)存在兩個(gè)雨刮片擺動(dòng)不同步的問(wèn)題。3．本文系統(tǒng)分析了模糊控制理論及模糊控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。 論文的內(nèi)容論文結(jié)合智能雨刮系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)行了以下幾個(gè)問(wèn)題的研究：1．論文總結(jié)了汽車雨刮器的發(fā)展歷程以及汽車傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，提出了研制汽車雨滴傳感器的重要意義。 研究的意義據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界雨天行車有7%的事故是由于駕駛員手動(dòng)操作雨刷引起的，現(xiàn)在的汽車中已經(jīng)安裝了越來(lái)越多的傳感器以增加主動(dòng)性和被動(dòng)安全性。伴隨著其他一些技術(shù)革新，比如雨滴傳感器、可變位刮水臂、刮水器的出現(xiàn)，就更擴(kuò)大了刮拭的范圍，刮水器成為了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。在汽車的駕駛史上，對(duì)風(fēng)窗玻璃的清潔問(wèn)題解決開(kāi)始得比較晚。為了滿足人們對(duì)汽車日益提高的要求，汽車研發(fā)及生產(chǎn)機(jī)構(gòu)必然要將越來(lái)越多的電子產(chǎn)品引入到汽車上，智能控制系統(tǒng)也成為汽車革新的主要內(nèi)容。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)。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它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。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。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The Design Of Intelligent Windscreen Wiper Of Automobile Based On Single Integrated CircuitAbstractThe 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 wiper system of automobile, As the problem of technics,rotate speed of two electro motors are not the same pletely,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 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 pleted 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 performance.keywords：rain sensor；fuzzy control；SCM；windscreen wiper內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文）目 錄摘 要 IAbstract II第一章 引 言 1 研究背景 1 研究的意義 2 論文的內(nèi)容 2第二章 智能雨刮器的原理及種類 4 雨滴傳感器的分類 4 壓電振子原理的雨滴傳感器 4 靜電電容原理的雨滴傳感器 4 光量變化的雨滴傳感器 5 紅外雨滴傳感器的原理 5第三章 智能雨刮器的硬件組成及其芯片介紹 7 發(fā)射模塊 7 發(fā)射管 7 由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 7 接收模塊 9 紅外接收管 9 帶通濾波器 10 分頻器CD4024 12 80C51芯片資料 12 四總線緩沖門74ls125 14第四章 智能雨刮器硬件設(shè)計(jì) 16 智能雨刮器的結(jié)構(gòu)框圖 16 雨滴傳感器的硬件設(shè)計(jì) 16 電機(jī)控制的硬件設(shè)計(jì) 16第五章 智能雨刮器的軟件設(shè)計(jì) 19 雨滴傳感器的流程圖設(shè)計(jì) 19 智能雨刮器雙電機(jī)控制的流程圖設(shè)計(jì) 20 汽車智能雨刮器的主程序流程圖設(shè)計(jì) 22第六章 基于模糊控制的智能雨刮控制系統(tǒng) 23 模糊控制簡(jiǎn)介 23 模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 24 模糊集合 24 隸屬度函數(shù)及其確定 24 模糊控制器的設(shè)計(jì) 25 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 精確量的模糊化 28 29 2量化因子及比例因子的選擇 30 30 30 31 31 智能雨刮器電機(jī)的模糊控制 32 智能雨刮器的控制原理圖 32 直流電機(jī)的調(diào)速原理 33 電機(jī)同步設(shè)計(jì)中選擇模糊控制的原因 34 模糊控制在電機(jī)同步控制中的應(yīng)用 36 模糊控制算法流程圖 40 控制系統(tǒng)的仿真與分析 42總結(jié) 45參考文獻(xiàn) 46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（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。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。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。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。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。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)。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。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。 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)。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。可利用光強(qiáng)的衰減信號(hào)控制雨刮器的動(dòng)作。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。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)。 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。它具有高線性度、高可靠性、高脈沖處理能力等特點(diǎn)?？捎杉呻娐贩聪嗥?、與非門、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),，：C、C的比較電壓分別為V和V。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。 紅外接收管紅外接收管SFH320是西門子公司生產(chǎn)的。