【正文】 無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)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。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(shū)（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(lèi) 4 雨滴傳感器的分類(lèi) 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(xiàn)緩沖門(mén)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(chē)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(shū)（畢業(yè)論文）第一章 引 言 研究背景汽車(chē)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(chē)正從一種單純的交通工具朝著滿(mǎn)足人們需求、安全、節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。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(chē)安全。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(chē)。4．把模糊控制技術(shù)用于汽車(chē)智能雨刮系統(tǒng)中的兩個(gè)雨刮片的同步問(wèn)題。 雨滴傳感器的分類(lèi) 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)?？衫霉鈴?qiáng)的衰減信號(hào)控制雨刮器的動(dòng)作。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(chēng)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)。它具有高線(xiàn)性度、高可靠性、高脈沖處理能力等特點(diǎn)。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。 SFH320外形圖 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。因大容量的電容器體積大，價(jià)格高，應(yīng)盡量避免使用。其中P0口、P2口既可作為一般的I/O引腳使用；在擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口將作為低8位地址總線(xiàn)（A7～A0）/數(shù)據(jù)總線(xiàn)（D7～D0）使用，P2口作為高8位地址總線(xiàn)（A15～A8）使用。P3口除了可作為一般I/O引腳使用外，還具有第二輸入/輸出功能：RXD()：串行數(shù)據(jù)接收（輸入）端。：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。XTAL2：片內(nèi)晶振電路反相放大器輸出端。： 電機(jī)控制的硬件設(shè)計(jì)、。：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，： 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)。1985年，召開(kāi)了第一屆國(guó)際模糊系統(tǒng)學(xué)會(huì)的學(xué)術(shù)交流會(huì)，各國(guó)相繼成立了模糊控制系統(tǒng)工程研究所，90年代起，世界上一些大公司開(kāi)始了模糊產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，模糊理論與應(yīng)用研究及模糊產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)像一股強(qiáng)勁的風(fēng)浪席卷世界各地[9]。模糊集合定義為：給定論域U中的一個(gè)模糊集A，是指對(duì)任意u ∈U，都為其指定一個(gè)數(shù)μ(u)u∈[0,1]與之對(duì)應(yīng)，這個(gè)數(shù)叫做u對(duì)A的隸屬度。μ的值越接近1，表示元素x隸屬于模糊集合A的程度越大。 模糊控制器的設(shè)計(jì)它是模糊控制系統(tǒng)的核心，是采用基于模糊控制知識(shí)表示和規(guī)則推理的語(yǔ)言型“模糊控制器”，也是模糊控制系統(tǒng)區(qū)別于其他控制系統(tǒng)的主要標(biāo)志。2．計(jì)算誤差變化率。5．模糊推理。模糊控制系統(tǒng)的輸入就是系統(tǒng)的給定值，輸出就是系統(tǒng)的輸出值，通常稱(chēng)這樣的模糊控制系統(tǒng)為單變量模糊控制系統(tǒng)。 二維模糊控制器3．，由于這種控制器的輸入量除了誤差外，還增加了誤差變化率及誤差變化的變化率，從理論上講，控制會(huì)更精細(xì)。如果將每一精確量都對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊集，就有無(wú)窮多個(gè)模糊子集，模糊化過(guò)程就比較復(fù)雜了。輸出信息的模糊判決模糊控制器的輸出是一個(gè)模糊量，這個(gè)模糊量不能用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還需要把這個(gè)模糊量轉(zhuǎn)化為一個(gè)精確量，這種轉(zhuǎn)換過(guò)程稱(chēng)為清晰化，或者稱(chēng)為非模糊化，也稱(chēng)為模糊判決。、量化因子及比例因子的選擇我們把模糊控制器的輸入變量誤差，誤差變化的實(shí)際范圍稱(chēng)為這些變量的基本論域。量化因子一般用K表示，誤差的量化因子Ke及誤差變化的量化因子Kec分別由下面兩個(gè)公式來(lái)確定，即:Ke=n/x 式() Kec=m/x 式() 在模糊控制器實(shí)際工作過(guò)程中，一般誤差和誤差變化的基本論域選擇范圍要比模糊論域選擇范圍小得多，所以量化因子一般都遠(yuǎn)大于1。量化因子Ke及Kec的大小對(duì)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性影響很大。通過(guò)調(diào)整Ku可以改變對(duì)被控對(duì)象輸入的大小。可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代直流電機(jī)伺服系統(tǒng)中。由于前兩種方法都改變了周期（或頻率），當(dāng)控制頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，將會(huì)引起振蕩，用的比較少，因此本系統(tǒng)采用的是定頻調(diào)寬法。這種控制方式的最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以不用被控對(duì)象的模型參數(shù)，直接根據(jù)輸出的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于被控對(duì)象和過(guò)程的非線(xiàn)性、時(shí)變性、多參數(shù)間的強(qiáng)烈耦合、隨機(jī)干擾、被控過(guò)程的機(jī)理錯(cuò)綜復(fù)雜等，很難建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，只能測(cè)得其參數(shù)間的模糊關(guān)系的估計(jì)。4．為“語(yǔ)言型”控制，由工業(yè)過(guò)程的定性認(rèn)識(shí)出發(fā)，較容易建立語(yǔ)言變量控制規(guī)則，易于形成知識(shí)庫(kù)。隨著模糊控制技術(shù)的成熟,汽車(chē)的許多裝置也越來(lái)越多地使用了模糊控制技術(shù),如剎車(chē)裝置、變速控制等。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)雨刮擺動(dòng)不同步的問(wèn)題。根據(jù)人的直覺(jué)思維推理,由系統(tǒng)輸出的誤差及誤差變化率來(lái)消除系統(tǒng)誤差的模糊規(guī)則可以用35條if—then模糊條件語(yǔ)句來(lái)描述。 本設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)Matlab仿真多次的調(diào)試，選定Ke=，Kec=，Ku=，可得模糊控制器的誤差范圍是[800,800]ms,誤差變化的實(shí)際范圍是[1500，1500]ms，Pwm占空比的增量范圍是[%,%]。，兩個(gè)雨刷到達(dá)復(fù)位位置的時(shí)間偏差變化率ec的論域?yàn)閇6,+6]，有5個(gè)語(yǔ)言變量，三角形隸屬度函數(shù) 。不難看出，這種控制算法程序簡(jiǎn)單，計(jì)算機(jī)易于實(shí)現(xiàn)?；趯?shí)驗(yàn)中反復(fù)調(diào)試和量化因子及比例因子的選取規(guī)則，取Ke=，Kec=，Ku=。本文在查閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，對(duì)智能雨刮系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 /判斷雨量多少子函數(shù)sbit Q7=p3^3。 /定時(shí)器1工作在方式1，即為16位計(jì)數(shù)器TH1=0X01。TH1=0X15。amp。sbit pwm1=。void shijiancha(void)。if(timer1!=timer2) {dianji()。while (Maichong==16) {if(SA1==1 or SA3==1) {P0=09H。IT0=1；IT1=1；EA=1。timer1=256*tmp1+tmp2。TL0=0。)else if(ec(k)50ms){ec(k)=50ms。}else if (e(k)==0){E(k)[3]=1。}if(ec(k)16amp。amp。}else if(Ec(1)=1) {U=1。}else if(Ec(3)=1) {U=2。}else if(Ec(0)=1) {U=3。}else if(Ec(2)=1) {U=2。}}void gengxin(void){{pwm1=pwmcycle+U*。delay((1pwm1)*50)