雨刮器及其自動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、雨刮器是清理車窗玻璃上的雨水及其他污物，使駕駛員在行車過程中視野不受影響的一種設(shè)備，尤其在雨天駕駛時，雨刮器對于行車安全具有重要的保障作用。目前普通車輛大多使用的是司機手動切換開關(guān)擋位的電動雨刮器，最先進的智能雨刮器由于價格昂貴只用于部分高中檔轎車中。本文根據(jù)目前電動雨刮器的特點，設(shè)計了一種由單片機控制的自動雨刮器。
　　首先對雨刮器的傳動機構(gòu)進行設(shè)計并使用Pro/E對其進行參數(shù)化三維建模和運動仿真分析。參照《機械設(shè)計手冊》設(shè)計曲

2、柄搖桿機構(gòu)，選擇蝸輪蝸桿減速器的傳動參數(shù)，然后使用Pro/ENGINEER三維建模軟件對電機及減速器、曲柄搖桿機構(gòu)的各桿件進行三維建模及裝配，最后進行機構(gòu)運動仿真。
　　其次對目前的電動雨刮器的電路及雨刮電機的特點進行分析，尤其是對其自動復(fù)位及間歇刮水電路的實現(xiàn)原理進行分析，根據(jù)其特點對電路進行設(shè)計改進，利用AT89C52單片機及L298電機驅(qū)動芯片控制電機運轉(zhuǎn)。使用Proteus電路仿真軟件設(shè)計繪制電路圖。完成了模擬紅外雨量傳感

3、器的設(shè)計，永磁直流電機的驅(qū)動方案設(shè)計，以及雨刮器的自動復(fù)位和間歇刮水的方案設(shè)計。利用Proteus軟件中的模擬信號發(fā)生器來模擬紅外雨量傳感器。使用L298電機驅(qū)動芯片連接單片機和直流電機，實現(xiàn)單片機控制電機的驅(qū)動。利用三極管及電磁繼電器實現(xiàn)雨刮器的自動復(fù)位及間歇刮水功能。最后對電路進行仿真，通過仿真可以看到不同雨量下電機以不同的轉(zhuǎn)速、不同的模式刮水。
　　再次，依據(jù)電路需要實現(xiàn)的功能，繪制邏輯流程圖，利用Keil軟件對單片機進行編

4、程。單片機程序是整個自動控制系統(tǒng)的核心部分，通過使用單片機的定時器、外部中斷等功能，實現(xiàn)電機的PWM脈寬調(diào)速，從而控制電機在不同的雨量下以不同的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。
　　接著，將程序下載到Proteus軟件中的單片機模型中，實現(xiàn)電路的動態(tài)仿真，觀察電路的運行狀況，調(diào)試程序，實現(xiàn)電路的預(yù)期功能。
　　最后，使用MATLAB模糊推理系統(tǒng)的GUI設(shè)計模糊邏輯控制器，利用simulink創(chuàng)建電機仿真模型，進行仿真，達到利用模糊邏輯控制雨刮電機