一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種仿真控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車控制系統(tǒng)調(diào)試中，我們需要設(shè)計(jì)汽車雨量檢測與雨刷器仿真控制電路。若采用實(shí)際汽車上的雨量傳感器檢測雨量，就需要設(shè)計(jì)一個(gè)片狀的、水量可調(diào)節(jié)的噴水頭，以便仿真自然條件下的降雨環(huán)境。這就需要在實(shí)訓(xùn)室安裝供水管線，造成實(shí)訓(xùn)室管線較密，既不美觀，也存在安全隱患。同時(shí)，由于這些供水管線僅用于汽車雨量檢測與雨刷器仿真控制實(shí)驗(yàn)，利用率低。因此，我們考慮采用其他方法仿真出雨量傳感器檢測的雨量信號(hào)，并且檢測原理也與雨量傳感器基本相同。為此，我們課題組設(shè)計(jì)基于雨量傳感器工作原理的雨量檢測與雨刷器。紅外光雨量傳感器內(nèi)含有發(fā)光二極管和紅外光電管。發(fā)光二極管發(fā)出的光按以一定角度照射到汽車擋風(fēng)玻璃上，經(jīng)過汽車擋風(fēng)玻璃的散射后，大部分光反射回到光電管，并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。當(dāng)汽車擋風(fēng)玻璃上有雨水時(shí)，散射增強(qiáng)，反射回來的光線減少，光電管接收到的光線減弱，轉(zhuǎn)換出的電信號(hào)減弱。因此通過測量光電管輸出電信號(hào)的強(qiáng)弱變化，就能得知汽車擋風(fēng)玻璃上的雨量變化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是:提供一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)盤模擬降雨環(huán)境，利用雨量傳感器發(fā)射端與接收端電流差異得出降雨大小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡便。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型涉及一種仿真控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，包括雨量傳感器、紅外光發(fā)射電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外光接收電路、驅(qū)動(dòng)芯片1、電機(jī)1、轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)芯片I1、電機(jī)I1、雨刷器、按鍵和顯示屏，利用轉(zhuǎn)盤模擬降雨環(huán)境，利用雨量傳感器發(fā)射端與接收端電流差異得出降雨大小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡便。
[0005]數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與單片機(jī)相連，紅外光發(fā)射電路輸出端與雨量傳感器相連，輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，單片機(jī)發(fā)出雨量傳感器紅外光發(fā)射指令，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入指令轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)輸出，紅外光發(fā)射電路接收模擬信號(hào)并對信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸出至雨量傳感器，雨量傳感器發(fā)出紅外光。紅外光接收電路輸入端與雨量傳感器相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，雨量傳感器接收紅外光并將紅外光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，紅外光接收電路對接收到的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并還原出紅外光發(fā)射電路的電信號(hào)波形后輸出，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入端模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸出，單片機(jī)對信號(hào)進(jìn)行處理后得出接收到的電信號(hào)大小。驅(qū)動(dòng)芯片I的輸入端與單片機(jī)相連，輸出端與電機(jī)I相連，電機(jī)I的輸出端與轉(zhuǎn)盤相連，單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)盤控制指令，驅(qū)動(dòng)芯片I提升控制指令的驅(qū)動(dòng)功率并驅(qū)動(dòng)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)I帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后輸出至單片機(jī)，單片機(jī)對接收的信號(hào)進(jìn)行處理并得出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速大小。驅(qū)動(dòng)芯片11的輸入端與單片機(jī)相連，輸出端與電機(jī)II的輸入端相連，電機(jī)II的輸出端與雨刷器相連，驅(qū)動(dòng)芯片II放大單片機(jī)的雨刷器控制指令并提高該指令的驅(qū)動(dòng)功率，驅(qū)動(dòng)芯片II驅(qū)動(dòng)電機(jī)II轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)II帶動(dòng)雨刷器啟動(dòng)。按鍵的輸出端與單片機(jī)相連，按鍵輸出控制指令至單片機(jī)。顯示屏輸入端與單片機(jī)相連，顯示屏將單片機(jī)輸出信號(hào)進(jìn)行顯示。
[0006]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)所述的雨量傳感器輸出的紅外光至轉(zhuǎn)盤并接收轉(zhuǎn)盤反射的紅外光。
[0007]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)所述的轉(zhuǎn)盤上涂有黑白兩種條紋，且黑白條紋彼此相間隔。
[0008]本實(shí)用新型一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)的有益效果為:
[0009]a.模擬降雨環(huán)境；
[0010]b.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在圖1中，本實(shí)用新型涉及一種仿真控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，包括雨量傳感器、紅外光發(fā)射電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外光接收電路、驅(qū)動(dòng)芯片1、電機(jī)1、轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)芯片I1、電機(jī)I1、雨刷器、按鍵和顯示屏，利用轉(zhuǎn)盤模擬降雨環(huán)境，利用雨量傳感器發(fā)射端與接收端電流差得出降雨大小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡便。
[0013]數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與單片機(jī)相連，紅外光發(fā)射電路輸出端與雨量傳感器相連，輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，單片機(jī)發(fā)出雨量傳感器紅外光發(fā)射指令，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入指令轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)輸出，紅外光發(fā)射電路接收模擬信號(hào)并對信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸出至雨量傳感器，雨量傳感器發(fā)出紅外光。紅外光接收電路輸入端與雨量傳感器相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，雨量傳感器接收紅外光并將紅外光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，紅外光接收電路對接收到的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并還原出紅外光發(fā)射電路的電信號(hào)波形后輸出，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入端模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸出，單片機(jī)對信號(hào)進(jìn)行處理后得出接收到的電信號(hào)大小。雨量傳感器輸出的紅外光至轉(zhuǎn)盤并接收轉(zhuǎn)盤反射的紅外光，轉(zhuǎn)盤上涂有黑白兩種條紋，且黑白條紋彼此相間隔。當(dāng)紅外光發(fā)射到轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤上的白色條紋反射紅外光，黑色條紋吸收紅外光，從而模擬出雨水對雨量傳感器所接收紅外光的影響。
[0014]驅(qū)動(dòng)芯片I的輸入端與單片機(jī)相連，輸出端與電機(jī)I相連，電機(jī)I的輸出端與轉(zhuǎn)盤相連，單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)盤控制指令，驅(qū)動(dòng)芯片I提升控制指令的驅(qū)動(dòng)功率并驅(qū)動(dòng)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)I帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后輸出至單片機(jī)，單片機(jī)對接收的信號(hào)進(jìn)行處理并得出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速大小。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，黑色區(qū)域吸收紅外光，引起紅外光反射量減少。隨著轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，雨量傳感器的光敏感面接收的紅外反射光照度發(fā)生變化。在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速保持不變時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片I輸出端輸出的周期性脈沖信號(hào)波形不變。隨著轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大，驅(qū)動(dòng)芯片I輸出脈沖信號(hào)的脈沖越密集，脈沖信號(hào)的電壓越大;隨著轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速減小，驅(qū)動(dòng)芯片I輸出脈沖信號(hào)的脈沖越稀疏，脈沖信號(hào)的電壓越小。根據(jù)驅(qū)動(dòng)芯片I輸出脈沖信號(hào)的電壓的大小判斷轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的大小。轉(zhuǎn)速大小即表示雨量的大小，從而實(shí)現(xiàn)模擬降雨。
[0015]驅(qū)動(dòng)芯片II的輸入端與單片機(jī)相連，輸出端與電機(jī)II的輸入端相連，電機(jī)II的輸出端與雨刷器相連，驅(qū)動(dòng)芯片II放大單片機(jī)的雨刷器控制指令并提高該指令的驅(qū)動(dòng)功率，驅(qū)動(dòng)芯片II驅(qū)動(dòng)電機(jī)II轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)II帶動(dòng)雨刷器啟動(dòng)。單片機(jī)得出雨量大小后輸出控制指令自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)II的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制雨刷器的擺動(dòng)頻率。
[0016]按鍵的輸出端與單片機(jī)相連，按鍵輸出控制指令至單片機(jī)。顯示屏輸入端與單片機(jī)相連，顯示屏將單片機(jī)輸出信號(hào)進(jìn)行顯示。利用按鍵設(shè)定雨量傳感器的觸發(fā)，設(shè)定電機(jī)I的工作狀態(tài)，設(shè)定電機(jī)II的工作模式。
[0017]當(dāng)然上述說明并非對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，包括雨量傳感器、紅外光發(fā)射電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外光接收電路、驅(qū)動(dòng)芯片1、電機(jī)1、轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)芯片I1、電機(jī)I1、雨刷器、按鍵和顯示屏，其特征在于:數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與單片機(jī)相連，紅外光發(fā)射電路輸出端與雨量傳感器相連，輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，單片機(jī)發(fā)出雨量傳感器紅外光發(fā)射指令，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入指令轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)輸出，紅外光發(fā)射電路接收模擬信號(hào)并對信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸出至雨量傳感器，雨量傳感器發(fā)出紅外光;紅外光接收電路輸入端與雨量傳感器相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，雨量傳感器接收紅外光并將紅外光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，紅外光接收電路對接收到的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并還原出紅外光發(fā)射電路的電信號(hào)波形后輸出，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入端模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸出，單片機(jī)對信號(hào)進(jìn)行處理后得出接收到的電信號(hào)大小;驅(qū)動(dòng)芯片I的輸入端與單片機(jī)相連，輸出端與電機(jī)I相連，電機(jī)I的輸出端與轉(zhuǎn)盤相連，單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)盤控制指令，驅(qū)動(dòng)芯片I提升控制指令的驅(qū)動(dòng)功率并驅(qū)動(dòng)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)I帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn);驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后輸出至單片機(jī)，單片機(jī)對接收的信號(hào)進(jìn)行處理并得出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速大小;驅(qū)動(dòng)芯片II的輸入端與單片機(jī)相連，輸出端與電機(jī)II的輸入端相連，電機(jī)II的輸出端與雨刷器相連，驅(qū)動(dòng)芯片II放大單片機(jī)的雨刷器控制指令并提高該指令的驅(qū)動(dòng)功率，驅(qū)動(dòng)芯片II驅(qū)動(dòng)電機(jī)II轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)II帶動(dòng)雨刷器啟動(dòng);按鍵的輸出端與單片機(jī)相連，按鍵輸出控制指令至單片機(jī);顯示屏輸入端與單片機(jī)相連，顯示屏將單片機(jī)輸出信號(hào)進(jìn)行顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，其特征在于:所述雨量傳感器輸出的紅外光至轉(zhuǎn)盤并接收轉(zhuǎn)盤反射的紅外光。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)盤上凃有黑白兩種條紋，且黑白條紋彼此相間隔。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種仿真控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種汽車雨量監(jiān)測及自動(dòng)雨刷器仿真控制系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)盤模擬降雨環(huán)境，利用雨量傳感器發(fā)射端與接收端電流差異得出降雨大小。單片機(jī)發(fā)出雨量傳感器紅外光發(fā)射指令，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入指令轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)輸出，紅外光發(fā)射電路接收模擬信號(hào)并對信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸出至雨量傳感器，雨量傳感器發(fā)出紅外光。雨量傳感器接收紅外光并將紅外光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，紅外光接收電路對接收到的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并還原出紅外光發(fā)射電路的電信號(hào)波形后輸出。電機(jī)I帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)芯片I的輸出端信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后輸出至單片機(jī)。電機(jī)II帶動(dòng)雨刷器啟動(dòng)。
【IPC分類】B60S1/04
【公開號(hào)】CN205292552
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】馬占輝, 陳廣大, 李天旭, 江波, 張琦, 遲澤帆, 宋琦
【申請人】北華大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月14日