【正文】 5R8R9R 12R 16C6 C5C7C8C 121 023 0P FC9C 103 0P FQ1N P NQ2N P N32184AL F 3 53R 10R 14R 11D 104 .3vE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 10 / T1P 11 / T2P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U28 0c 5 1Y1R 185 1KQ3R 191K發(fā)光二極管0 .22 k1 8k1 02 1 030 .22 k1k0 .22 k0 .05 1k0 .05 1k6 8k3 76 .84 .7k4 8 .00 00 33 F1 88 .74 0 .00 00 33 F+ 5vC D 4 02 4V D DQ1Q2Q3Q4Q5Q6Q7NCNCNCG N DR E S E TC L KU4D1 D2 D3 D4D8D7D6D5+ 12+5+5+5+52 2u fR 12+5r e s 1r e s 1+5D9D 148 .2kp p p p p p p p 雨滴傳感器信號輸出端 圖 35雨滴傳感器部分硬件圖 電機控制的硬件設(shè)計 stc12c5a60s2單片機的 P0口的 、 、 74LS125和反向驅(qū)動器 74LS04控制 4個光電隔離器和 4個大功率場效應(yīng)開關(guān)管 IRF640。 第 5腳： R / W 的讀和寫信號線，高水平低的讀操作，寫操作。 AGND和 DGND：分別連接到模擬地和數(shù)字地。時鐘復(fù)位電路如圖 31。 當刮水器開關(guān)拉到“ Ⅱ” 檔時，電路為蓄電池正極 →開關(guān) 1→熔斷絲 2→電刷 B3→電樞繞組→電刷 B2→接線柱 ④ →接觸片→接線柱 ③ →搭鐵，電動機以高速運轉(zhuǎn)。 漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機中提取要顯示的漢字的點陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5??右邊為 6??根據(jù)在 LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出 顯示 RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標位置加1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié)??直到 32B顯示完就可以 LCD上得到一個完整漢字。從發(fā)射元件發(fā)出 的光反射到接收裝置的擋風玻璃區(qū)域被稱之為傳感器的“敏感區(qū)域”，僅當雨水滴到這個區(qū)域時，才可以被探測出來。在雨滴傳感刮水系統(tǒng)中，用雨滴檢測傳感器檢測出雨量，并利用控制器將檢測出的信號進行變換，根據(jù)變換后的信號自動地按雨量設(shè)定刮水器的間歇時間，以便隨時控制刮水器電動機 。它是一款入門級微控制器，它內(nèi)核簡易，應(yīng)用廣泛，非常適合入門學習使用。 如果汽車有雨滴傳感器，駕駛者就無需調(diào)節(jié)雨刮器設(shè)置來迅速停止刮片的運動或者得到更好的視角。主動性安全系統(tǒng)是每個汽車系統(tǒng)工程師努力目標之一，雨刷系統(tǒng)是每輛車上為保證擋風玻璃清晰的唯一選擇。 研究背景 隨著當今社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對汽車性能的追求則在 不斷的提升，隨著汽車制造業(yè)不斷的創(chuàng)新，汽車中安裝了越來越多自動控制系統(tǒng)，增加了汽車的安全性與舒適性，據(jù)統(tǒng)計，在雨天行車，世界上因為駕駛員對雨刷的操作不當而帶來的交通事故占 6%之多。 第 Ⅰ 頁 汽車雨刮器的自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 設(shè)計總說明 本次設(shè)計的汽車自動雨刷省去了人為手動操作雨刷的問題，能夠自動感應(yīng)雨量并進行相應(yīng)的工作。為了滿足人們對汽車日益提高的要求，汽車研發(fā)及生產(chǎn)機構(gòu)必然要將越來越多的電子產(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。 因為汽車雨刷主要功能是刮除擋風玻璃上的水漬及污垢，給駕駛者提供一個清晰的視野，所以自動雨刷系統(tǒng)屬于必須的安全設(shè)備。采用雨滴感應(yīng)式自動雨刷控制系統(tǒng)可以使駕駛員免除手動操作雨刷的麻煩，有效地提高了雨天行車的安 全性。 本次選擇 8 位控制器的典型代表就是 8051 微控制器的 stc12c5a60s2 單片機。 雨滴傳感器的分類 壓電振子原理的雨滴傳感器 雨滴傳感器又叫雨滴檢測傳感器，用于檢測是否下雨及雨量的大小，廣泛用于汽車自動刮水系統(tǒng)、智能燈光系統(tǒng)和智能天窗系統(tǒng)中。如果在擋風玻璃上有雨，雨量越大，反射回來的光越多。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。 當電源開關(guān)接通，把刮水器開關(guān)拉到：“ I” 擋（低 速擋）時，電路為電池正極→開關(guān) 1→熔斷絲 2→電刷 B3→電樞繞組→電刷 B1→接線柱 ② →接觸片→接線柱 ③ →搭鐵，此時電動機以低速運轉(zhuǎn)。當上電時， C3充電，電源經(jīng)過電容器 C3加到 RESET引腳，使單片機復(fù)位；在正常工作狀態(tài)下，按下復(fù)位鍵時單片機復(fù)位。 CLKR和 CLKIN：外部 RC電路產(chǎn)生所需的時鐘信號， ADC時鐘頻率 CLK= 1/，為 100kHz至 。 第 4腳： RS 是寄存器選擇，高水平的數(shù)據(jù)寄存器，低選擇指令寄存器。把光電傳感器的信號經(jīng)帶通濾波器把信號頻率限制在 38KHz左右，再經(jīng)分頻器進行 128分頻，使脈沖信號變?yōu)楹撩霐?shù)量級。 第 26 頁 由 555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器 發(fā)射器的核心是振蕩器 ,多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，該電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信號就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形脈沖或方波。 SFH320是 NPN型硅光電三極管。峰值波長λ為 880 nm，帶寬 ? 80 nm。第7腳到第 14 腳是液晶的數(shù)據(jù) /地址 8 位總線，接到了單片機的 P0口上。 1602液晶分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別 。 UIN（ +）和名單（ ）：模擬電壓輸入，模擬電壓輸入連接器 UIN（ +）端子， UIN（ ）接地。 STC89C52 的時鐘電路和復(fù)位電路 （ 1）時鐘電路： STC89C52與內(nèi)部振蕩器包括一個反相放大器的一個單芯片， XTAL1和 XTAL2是振蕩器電路和輸出端的輸入端，內(nèi)部或外部時鐘可以在 XTAL1和 XTAL2引腳的外部 晶體振蕩器 y為生成的，內(nèi)部振蕩電路將產(chǎn)生自振蕩。這類齒輪減速方式的優(yōu)點是加工成本低、噪音小、沖擊小、結(jié)構(gòu)緊湊、但傳動效率低，約為 50%。例如屏的第一行的亮暗由 RAM區(qū)的 000H—— 00FH的 16字節(jié)的內(nèi)容決定，當（ 000H） =FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8個點；當（ 3FFH） =FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（ 000H） =FFH，（ 001H）=00H，（ 002H） =00H，??（ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8條暗線組成的虛線。 圖 24 雨滴傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 第 10 頁 紅外雨滴傳感器的原理 本設(shè)計中的雨滴傳感器選用紅外雨滴傳感器，屬于光量變化原理雨滴傳感器的一種。 外部程序存儲器（ ROM） 64K字節(jié)。 DSP器件在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛，從長遠來看它的應(yīng)用必將越來越廣。 刮刷性能 美國標準 1975 年 SAEJ903b 推薦 耐久試驗 試驗后刷凈性能仍應(yīng)達到 75%。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外許多汽車廠商以雨水傳感器為基礎(chǔ)的自動雨刷控制系統(tǒng)，不是格昂貴就是系統(tǒng)不完善，反映不靈敏。 在汽車智能雨刮系統(tǒng)中由于兩個雨刮電機的轉(zhuǎn)速不可能完全一樣，就存在兩個雨刮擺動不同步的問題。 在汽車智能雨刮系統(tǒng)中由于兩個雨刮電機的轉(zhuǎn)速不可能完全一樣，就存在兩個雨刮擺動不同步的問題。 第一個發(fā)明電動刮水器的是德國博世公司，博世將它作為“博世最年幼的產(chǎn)品”加入到博世的產(chǎn)品家族。 雨刮器的種類很多 , 按安裝位置分 , 有頂置、底置、側(cè)置、前后置和內(nèi)外置等 。 自動雨刷控制系統(tǒng)設(shè)計思路 設(shè)計的總體思路是：運用雨滴傳感器感應(yīng)雨量的大小，把感應(yīng)信號輸給單片機系統(tǒng)，然后通過軟件控制雨刷電機根據(jù)相應(yīng)的環(huán)境做出不同的轉(zhuǎn)動。 STC12c5a60s2功能特性概述 目前市場上使用比較常見的 51系列是 STC89C52。(2)利用靜電電容量變化進行檢測 。 所以顯示器模塊選擇 LCD1602液晶顯示屏。 電機產(chǎn)品代號 見表 23。電刷 B3為高低速公用電刷， B1用于低速， B2用于高速， B1與 B2相差 60? 。選擇實際的 A/D轉(zhuǎn)換器即可滿足要求， A/D轉(zhuǎn)換器有1/256=％的分辨率。 本系統(tǒng)顯示采用了工業(yè)字符型液晶模塊 1602，可顯示 2行 16個字符，能方便顯示英文字母大小寫、阿拉伯數(shù)字、常用符號等。 第 15腳：背光源正極。因此電流從左至右流過直流電機，使電機正轉(zhuǎn)。 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。本設(shè)計中采用的是恒流源技術(shù)。 SA0為電機左到位開關(guān)，當 SA0 置一，則輸出正向代碼； SA1 為電機右到位開關(guān)，當 SA1 置一，則輸出反向代碼 [7]。 液晶顯示模塊電路 液晶模塊的電路的連接圖如圖 35所示，第 1腳和第 2腳分別接到了電路的 GND 和 VCC，這 2 個腳是液晶工作的電源輸入腳。 本系統(tǒng)采用的 1602是一款物美價廉的液晶顯示屏，可以顯示 2行標準字符， 第 22 頁 每行共有 16 個字符。該系統(tǒng)采用實現(xiàn) ADC0832模擬到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。 永磁式三刷電動機，是利用三個電刷來改變正負電刷之間串聯(lián)的線圈數(shù)來實現(xiàn)變速的。 表 23 電機 產(chǎn)品 代號 序號 電機類型 代號 1 異步電動機（籠型及繞線轉(zhuǎn)子型） Y 2 同步電動機 T 3 同步發(fā)電機（除汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機外） TF 4 直流電動機 Z ZD 5 直流發(fā)電機 ZF 6 汽輪發(fā)電機 QF 第 14 頁 7 水輪發(fā)電機 SF 8 測功機 C 9 交流換向器電動機 H 10 潛水電泵 Q 11 紡織用電機 F 表 24 主要系列產(chǎn)品 的規(guī)格代號 序號 系列產(chǎn)品 規(guī) 格 代 號 1 小型異步電動機 中心高（ mm） 機座長度（字母代號） 鐵心長度（數(shù)字代號） 極數(shù) 2 大型異步電動機 中心高（ mm） 鐵心長度（數(shù)字代號） 極數(shù) 3 小型同步電機 中心高（ mm） 機座長度（字母代號） 鐵心長度（數(shù)字代號） 極數(shù) 4 中大型同步電機 中心高（ mm） 鐵心長度（數(shù)字代號） 極數(shù) 5 小型直流電機 中心高（ mm） 機座長度（字母代號） 6 中型直流電機 中心高（ mm）或機座號（數(shù)字代號） 鐵心長度（數(shù)字代號） 電流等級（數(shù)字代號） 7 大型直流電機 電樞鐵芯外徑（ mm） 鐵心長度（ mm） 8 汽輪發(fā)電機 功率（ MW） 極數(shù) 9 中小型水輪發(fā)電機 功率（ kw） 極數(shù) /定子鐵芯外徑（ mm） 10 大型水輪發(fā)電機 功率（ kw） 極數(shù) /定子鐵芯外徑（ mm） 11 測功機 功率（ kw） 轉(zhuǎn)速（僅對直流測功機） 減速器的結(jié)構(gòu)特點 刮水電機的主要輸出形式有兩種：旋轉(zhuǎn)輸出與擺動輸出。液晶顯示器具有厚度薄