代码收藏家 单片机设计基于STM32汽车自动智能雨刷检测雨滴系统
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前言 概要 设计思路 软件设计 效果图 程序 文章目录
前言
💗博主介绍：✌全网粉丝10W+,CSDN特邀作者、博客专家、CSDN新星计划导师，一名热衷于单片机技术探索与分享的博主、专注于 精通51/STM32/MSP430/AVR等单片机设计 主要对象是咱们电子相关专业的大学生，希望您们都共创辉煌！✌💗
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概要
基于STM32的汽车自动智能雨刷检测雨滴系统设计概要如下：
一、系统概述
该系统基于STM32单片机设计，旨在实现汽车雨刷的自动智能化控制。通过集成高精度的雨滴传感器，系统能够实时检测汽车挡风玻璃上的雨滴情况，并根据雨滴的大小和密度自动调整雨刷的工作模式和速度。本系统以提高驾驶的安全性和舒适性为主要目标，使驾驶员在雨天行驶时无需手动调节雨刷，从而更专注于驾驶。
二、系统组成
STM32单片机核心板：作为系统的核心控制器，负责接收雨滴传感器的数据，进行数据处理和决策，并控制雨刷电机的工作。STM32单片机因其强大的性能和丰富的接口，成为实现该系统的理想选择。
雨滴传感器：安装在汽车挡风玻璃上方，能够实时检测雨滴的大小和密度，并将检测到的数据转换为电信号传输给STM32单片机。该传感器具有高灵敏度和快速响应的特点，确保系统能够准确、及时地响应雨滴的变化。
雨刷电机及其控制电路：根据STM32单片机的指令，控制雨刷电机的转动，实现雨刷的开启、关闭以及速度调节等功能。控制电路的设计确保了雨刷电机能够稳定、可靠地工作。
显示模块（可选）：用于显示雨刷的工作状态、雨滴检测情况等信息，方便驾驶员了解系统的工作状态。显示模块可以采用LCD或OLED等显示屏，提供直观、清晰的界面。
三、工作原理
当雨滴落在汽车挡风玻璃上时，雨滴传感器会立即检测到这一变化，并将检测到的数据转换为电信号传输给STM32单片机。STM32单片机根据接收到的数据进行分析和决策，通过控制雨刷电机的工作来实现雨刷的自动调整。例如，当检测到小雨时，系统可以自动将雨刷调整为较慢的速度；而当检测到大雨时，系统则会自动将雨刷调整为较快的速度。此外，系统还可以根据驾驶员的需求进行手动调节，以满足不同驾驶场景下的需求。
四、系统特点
智能化控制：系统能够自动检测雨滴情况并调整雨刷的工作模式和速度，实现智能化控制。
高灵敏度：雨滴传感器具有高灵敏度和快速响应的特点，能够准确、及时地检测雨滴的变化。
可靠性高：STM32单片机作为核心控制器具有强大的性能和稳定的运行特点，确保系统能够稳定、可靠地工作。
用户友好：系统提供直观、清晰的界面显示和手动调节功能，方便用户了解系统的工作状态并进行个性化设置。
综上所述，基于STM32的汽车自动智能雨刷检测雨滴系统通过集成高精度的雨滴传感器和强大的STM32单片机控制器，实现了汽车雨刷的自动智能化控制。该系统不仅提高了驾驶的安全性和舒适性，也为驾驶员带来了更加便捷、智能的驾驶体验。
1、该系统通过模式按键可以控制，设备处于自动模式还是手动模式 。
2、处于手动模式下，LED灯熄灭，通过启动按键可以控制启动，以及雨刮停留时间长短，通过停止按键随时停止雨刮，且恢复到原来的关闭位置。
3、处于自动模式下，LED灯亮起，通过雨滴传感器检测雨量的大小，自动控制雨刮停留时间长短，如果没有雨水自动停止，且恢复到原来的关闭位置。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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效果图
程序
#include <reg52.h> //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义 变量范围0~255
#define uint unsigned int //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535
#include <intrins.h>
sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;
sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;
sbit beep = P1^7;
sbit SH = P3^5;
sbit ST = P3^6;
sbit DS = P3^7;
uchar num_jin;
uchar num_chu;
uchar num_car;
#include "lcd1602.h"
/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
void write_74hc595(unsigned int num)
{
int i;
ST = 0;
for(i=0; i<16; i++)
{
SH = 0;
if (num & 0x0001)
{
DS = 1;
}
else
{
DS = 0;
}
SH = 1;
num >>= 1;
}
ST = 1;
}
unsigned int num_2_led(unsigned int num)
{
int i;
unsigned int ret=0;
if (num > 16)
return 0xFFFF;
for(i=0;i<num;i++)
{
ret |= 1<<i;
}
return ret;
}
/***************主函数*****************/
void main()
{
init_1602();
write_string(1,0,"Jin: Chu:");
write_string(2,0,"Car: P:");
write_sfm2(1,4,num_jin);
write_sfm2(1,12,num_chu);
write_sfm2(2,4,num_car);
write_sfm2(2,12,16-num_car);
write_74hc595(0);
while(1)
{
key();
}
}
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目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
作者：QQ1928499906
