基于單片機的雨刮控制實驗報告

1、汽車雨刮電機控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真實驗報告 姓名： 學(xué)號： 班級： 指導(dǎo)教師： 實習(xí)時間： 一、實驗?zāi)康?、掌握汽車雨刮電機總成的結(jié)構(gòu)和工作原理。2、掌握protus軟件和keilVsion軟件的使用方法。3、學(xué)習(xí)使用protus軟件進行電路原理圖設(shè)計并進行仿真。二、實驗設(shè)備安裝有protus軟件和keilVsion軟件的PC機一臺。三、實驗原理及內(nèi)容1、汽車雨刮的結(jié)構(gòu)和工作原理雨刮器是重要的安全件，它必須能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高溫（攝氏零上80度）和低溫下（攝氏零下30度）工作；能抗酸、堿、鹽等有害物質(zhì)腐蝕；使用壽命達到15萬次刮刷循環(huán)（乘用車）。汽車雨刮的主要組成部分為雨刮電機總成，

2、四連桿機構(gòu)，雨刷總成。當司機按下雨刮器的開關(guān)時，電動機啟動，電動機的轉(zhuǎn)速經(jīng)過蝸輪蝸桿的減速增扭作用驅(qū)動擺臂，擺臂帶動四連桿機構(gòu)，四連桿機構(gòu)帶動安裝在前圍板上的轉(zhuǎn)軸左右擺動，最后由轉(zhuǎn)軸帶動雨刮片刮掃擋風(fēng)玻璃。一般情況下在汽車組合開關(guān)手柄上有雨刮器控制旋扭，設(shè)有低速、高速、間歇3個檔位。手柄頂端是洗滌器按鍵開關(guān)，按下開關(guān)有洗滌水噴出，配合雨刮器洗滌檔風(fēng)玻璃。雨刮器的動力源來自電動機，它是整個雨刮器系統(tǒng)的核心。雨刮器電動機的質(zhì)量要求是相當高的。它采用直流永磁電動機，安裝在前檔風(fēng)玻璃上的雨刮器電動機一般與蝸輪蝸桿機械部分做成一體。蝸輪蝸桿機構(gòu)的作用是減速增扭，其輸出軸帶動四連桿機構(gòu)，通過四連桿機構(gòu)把連

3、續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)樽笥覕[動的運動。司機關(guān)閉雨刮器時，雨刮臂往往不停在適當?shù)奈恢茫璧K司機的視線。為解決這一問題，雨刮器設(shè)有一個回位開關(guān)，它控制雨刮器電機，當雨刮臂停在檔風(fēng)玻璃下的適當位置時，電機才會停止運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)今的雨刮器已經(jīng)普遍采用快檔、慢檔和間歇控制檔。其中間歇控制檔一般是利用電機的回位開關(guān)觸點與電阻電容的充放電功能使雨刮器按照一定周期刮掃，即每動作一次停止212秒時間，對司機的干擾更少。有些雨刮臂還附帶膠水管，水管接至洗滌器上，按一下開關(guān)會有水注噴向前檔風(fēng)玻璃。在一些中高級轎車上，不但前后檔風(fēng)玻璃有雨刮器，就是前大燈也有一支小小的雨刮片，用以清除前燈玻璃上的塵埃。有些車輛的雨刮器還裝有電子

4、調(diào)速器，該調(diào)速器附帶感應(yīng)功能，能根據(jù)雨量的大小自動調(diào)節(jié)雨臂的擺動速度，雨大刮水臂轉(zhuǎn)得快，雨小刮水臂轉(zhuǎn)得慢，雨停刮水臂也停。2、基于51單片機的雨刮電機控制器的功能和結(jié)構(gòu)（1）控制器輸入：1個4檔位旋轉(zhuǎn)式開關(guān)，1個噴水控制按鈕。（2）控制器：用51單片機作為控制器。（3）控制器輸出：雨刮電機停止、間歇式低速、低速、高速旋轉(zhuǎn)4種輸出狀態(tài)，再加上噴水電機旋轉(zhuǎn)同時雨刮電機高速旋轉(zhuǎn)，共5種狀態(tài)的輸出。用LED數(shù)碼管顯示Off、Int、Lo、Hi、FL共5種狀態(tài)指示。Off雨刮電機停止旋轉(zhuǎn)。Int雨刮電機每隔5秒低速旋轉(zhuǎn)一次。Lo 雨刮電機低速旋轉(zhuǎn)。Hi 雨刮電機高速旋轉(zhuǎn)。FL 噴水按鈕為最高級別的輸入方

5、式。檢測到噴水按鈕按下后噴水電機立即開始旋轉(zhuǎn)，同時雨刮電機延時0.5秒啟動，并以高速模式旋轉(zhuǎn)。噴水按鈕松開后噴水電機立即停止旋轉(zhuǎn)，同時雨刮電機延時3秒后停轉(zhuǎn)。四、實驗步驟1、分析汽車雨刮電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和各種工作狀態(tài)。工作原理：低速檔控制：把組合開關(guān)的刮水手柄打到“”檔，電流從蓄電池正極 熔斷器 共用電刷電樞繞組 低速電刷 開關(guān)觸點 搭鐵高速檔控制：把組合開關(guān)的刮水手柄打到“”檔，電流從蓄電池正極 熔斷器 共用電刷 電樞繞組 高速電刷 開關(guān)觸點 搭鐵自動復(fù)位控制：蓄電池正極熔斷器 共用電刷 電樞繞組 低速電刷 開關(guān)觸點 觸點臂5 銅環(huán)9 搭鐵2、 用protus設(shè)計出控制器硬件電路圖。2、

6、程序流程圖及源程序 開始初始化 檢測P1間歇低速噴水旋轉(zhuǎn)電機高速電機低速電機停止 源程序:#include<reg51.h>#include<absacc.h>#include<intrins.h>#include<stdio.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intucharcode segtab1=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /共陰顯示段代碼

7、ucharcode led1=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf;/顯示位代碼ucharcode segtab2=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xd8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e;/共陽顯示段代碼ucharcode led2=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20;/全局變量uint time0_t1=10; /uint time_jx1=1000; /uint time_jx2=2000; /uint time_ps=2000; /bitoff_jx_bz

8、1=0;/間隙檔位標志bit off_on;/off_on=1,開關(guān)在off檔標志bitoff_l;/off_l=1，開關(guān)在低速檔標志bitoff_l1;/off_l=1，開關(guān)在低速檔標志bitoff_h;/off_h=1,開關(guān)在高速檔標志bitoff_h1;/off_h=1,開關(guān)在高速檔標志bitoff_jx;/off_jx=1,開關(guān)在間隙檔標志bitoff_jx1;/off_jx=1,開關(guān)在間隙檔標志bit time_jx_bz;/間隙檔啟動定時器標志bit off_ps=0;/off_ps=1,開關(guān)在噴水檔標志bit off_ps1=0;/off_ps=1,開關(guān)在噴水檔標志bit tim

9、e_ps_bz;/噴水檔啟動定時器標志sfr ldata0=0x80; /P0口sfr ldata1=0x90; /P1口sfr ldata2=0xa0; /P2口sfr ldata3=0xb0; /P2口sbiti32=P32;sbitQ4=P34;sbitQ5=P35;sbitQ6=P36;sbitQ7=P37;bitQ4a=0;bitQ5a;bitQ6a;bitQ7a;/函數(shù)定義void delay(uint); /定義延時函數(shù)void dir(uchar,uchar );/定義顯示函數(shù)void off_lhs();void off_hhs();void off_jxhs();void

10、off_pshs();void off_onhs();/主函數(shù)void main()uint a1;/a2;uchar qian;uchar bai; /定義顯示的百位uchar shi; /定義顯示的十位uchar ge; /定義顯示的個位/系統(tǒng)初始化TMOD=0x01; /設(shè)置定時器0為方式1工作，定時器1方式0工作 TH0=(65535-1000)/255; /定時器0每0.1秒中斷，時間常數(shù) TL0=(65535-1000)%255; /定時器0每0.1秒中斷，時間常數(shù) EA=1; /允許中斷ET0=1; /允許定時器0中斷TR0=1; /定時器啟動 while(1) a1=time_

11、jx1; if(time_jx1=0) a1=time_jx2; qian=a1/1000;bai=a1%1000/100;shi=a1 % 1000%100/10;ge=a1%1000%100%10;Q5=Q5a;Q4=Q4a;Q6=(Q4a&Q6a&Q7a)|(Q4a&Q6a&Q7)|(Q4a&Q6a&Q7);Q7=(Q4a&Q6a&Q7a)|(Q4a&Q6a&Q7a);dir(qian,0);/顯示千位dir(bai,1);/顯示百位dir(shi,2);/顯示十位dir(ge,3);/顯示個位Q5a=i32

12、;/噴水電機啟動if(Q5a=1) time_ps=2000;Q4a=1;/噴水標志off_ps=1;else if(off_ps=1) time_ps_bz=1; /噴水按鈕松開后，雨刮電機延時2S停止 off_ps=0;a1=ldata1&0x0f;/采樣P1口switch(a1)case 1:off_on=1;off_l=0;off_h=0;off_jx=0; off_jx_bz1=0;off_onhs(); break;case 2:off_on=0;off_l=1;off_h=0;off_jx=0;off_jx_bz1=0; off_lhs();break;case 4:of

13、f_on=0;off_l=0;off_h=1;off_jx=0; off_jx_bz1=0;off_hhs();break;case 8:off_on=0;off_l=0;off_h=1;off_jx=1; off_jxhs();break;default:off_on=1;off_l=0;off_h=0;off_jx=0; off_jx_bz1=0;off_onhs();break; void delay(uint itime)uint i,j;for (i=0;i<itime;i+)for(j=0;j<100;j+);void dir(uchar duan1,uchar wei

14、1) ldata0 =segtab1duan1; ldata2=led1wei1; delay(2); ldata0 = 0x00; ldata2=0xff; void INT0_time0() interrupt 1 using 2 /定時器0中斷函數(shù)TH0=(65535-1000)/255; TL0=(65535-1000)%255;time0_t1-;if(time0_t1=0)time0_t1=5;if(time_jx_bz=1) / if(time_jx1 != 0) time_jx1-; else Q6a=0;Q7a=0;if(time_jx2 !=0) time_jx2-;else off_jx_bz1=0;if(time_ps_bz=1) if(time_ps!=0) time_ps-;elseQ4a=0;time_ps_bz=0;off_ps=0; void off_lhs()/開關(guān)在低速檔處理函數(shù) time_jx_bz=0;off_l1=1;Q6a=0;Q7a=1;void off_hhs() /開關(guān)在高速檔處理函數(shù) time_jx_bz=0;off_h1=1; Q6a=1;Q7a=0;void off_onhs() /開關(guān)在關(guān)閉檔處理函數(shù)