汽車雨刷器是汽車重要的安全性電子零配件,它能為雨天行駛的汽車清理?yè)躏L(fēng)玻璃的積水,保證駕駛員視野的清晰。近幾年來(lái)隨著汽車電子技術(shù)的進(jìn)步,汽車雨刷器也在朝著智能化與人性化的方向發(fā)展。本文提出了一種基于LIN總線的雨量傳感器與雨刷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,目的是根據(jù)雨量大小實(shí)現(xiàn)雨刷的自動(dòng)調(diào)節(jié),從而提高雨天行車的安全性與舒適性。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)紅外式雨量傳感器的設(shè)計(jì)。首先對(duì)紅外式雨量檢測(cè)方法的原理進(jìn)行了分析,然后基于雨量信息接口芯片MLX75308完成了雨量傳感器的硬件設(shè)計(jì),給出各模塊硬件電路圖;通過(guò)多次雨量標(biāo)定試驗(yàn)并結(jié)合MLX75308數(shù)據(jù)手冊(cè),將雨量初步劃分為4個(gè)等級(jí)與雨刷器的4個(gè)檔位相匹配,完成雨量傳感器的軟件設(shè)計(jì)并給出主程序和雨量檢測(cè)的流程圖;采用LIN總線通信方式與車身控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。(2)基于STM32的雨刷控制器的設(shè)計(jì)。以STM32F103為主控芯片設(shè)計(jì)并搭建了雨刷控制器硬件電路,包括了電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、速度位置反饋以及通信模塊,并給出各個(gè)模塊的電路圖;通過(guò)改變PWM占空比實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速,通過(guò)改變H橋中MOS管的導(dǎo)通順序?qū)崿F(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn);同樣采用LIN總線通信方式與車身控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。(3)基于模糊PID的電機(jī)控制算法的研究。為實(shí)現(xiàn)雨刷電機(jī)速度的精準(zhǔn)控制,提出了基于模糊PID控制器的電機(jī)控制策略。設(shè)計(jì)模糊PID控制器,并使用MATLAB進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明,模糊PID控制系統(tǒng)的超調(diào)量小,穩(wěn)定性更好,適用于雨刷電機(jī)的控制。最終的模擬實(shí)驗(yàn)表明,本課題的雨量傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)雨刷器檔位的自動(dòng)選擇,并通過(guò)雨刷控制器對(duì)雨刷電機(jī)進(jìn)行控制,達(dá)到了自動(dòng)控制雨刷的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.6
【部分圖文】：

(c) 海拉雨量傳感器 (d) 采埃孚雨量傳感器圖 1.1 部分國(guó)外品牌雨量傳感器除此之外，國(guó)外不少科研人員也在雨量傳感器技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了較為深入的究與探討。2009 年，Anton Kummert 等人提出了基于機(jī)器視覺(jué)的新型雨量檢方法[15]，即通過(guò)安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃的攝像頭進(jìn)行雨量信息采集，再通過(guò)像處理得到雨量信息。2010 年，Mansheim 等人等人提出了一種全新電子微波雨量傳感器[16]，該類型雨量傳感器通過(guò)微波傳感器對(duì)雨滴引起的多普勒偏移行檢測(cè)，從而獲取雨量信息。2016 年，S You 等人則提出了利用雨滴局部時(shí)導(dǎo)通過(guò)數(shù)為核心的自動(dòng)雨滴檢測(cè)方法[17]，進(jìn)一步對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)雨量傳感器法進(jìn)行了優(yōu)化。由于雨量傳感器作為汽車的附屬配件，在國(guó)內(nèi)的研究和開(kāi)發(fā)并沒(méi)有得到重，再加上國(guó)內(nèi)用戶習(xí)慣，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)目前雨量傳感器市場(chǎng)份額很小。所以國(guó)內(nèi)前僅有一些小型公司在做相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)，如肯創(chuàng)科技、宏泰科技、海順達(dá)子等。但是國(guó)內(nèi)的研發(fā)公司與上述幾家國(guó)外大型公司相比還有著一定的差距，

中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文（3） 單主多從通信方式，有較好的靈活性；（4） 通信網(wǎng)絡(luò)從節(jié)點(diǎn)不依靠晶振或震蕩器即可自同步，有效降低成（5） 增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不需要改變 LIN 從節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件；（6） 一個(gè) LIN 網(wǎng)絡(luò)上具有不超過(guò) 16 個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)，64 個(gè)標(biāo)識(shí)符。即 LIN 總線通信協(xié)議采用的是 8N1 編碼字節(jié)區(qū)的 UART/SCI 串行數(shù)據(jù)[27]，LIN 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[28]如圖 1.2 所示，采用單主多從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。LIN節(jié)點(diǎn)為整個(gè)通信系統(tǒng)的控制方，保證發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時(shí)間間隔和周期的從節(jié)點(diǎn)接受主節(jié)點(diǎn)的調(diào)度。

格式[27]，LIN 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[28]如圖 1.2 所示，采用單主多從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。LIN 總線的主節(jié)點(diǎn)為整個(gè)通信系統(tǒng)的控制方，保證發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時(shí)間間隔和周期的正確性，從節(jié)點(diǎn)接受主節(jié)點(diǎn)的調(diào)度。圖 1.2 LIN 總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LIN 總線的報(bào)文結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示，一個(gè)報(bào)文幀包括了報(bào)文頭和響應(yīng)兩部分[29-31]，LIN 總線通信網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文頭，報(bào)文頭由一個(gè)空白場(chǎng)、一個(gè)同步場(chǎng)、以及一個(gè)標(biāo)識(shí)符場(chǎng)所組成；而響應(yīng)部分既可以由主節(jié)點(diǎn)發(fā)送也可以由一個(gè)從節(jié)點(diǎn)發(fā)送，響應(yīng)由 1 到 9 個(gè)字節(jié)場(chǎng)(0～8 個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)和一個(gè)校驗(yàn)和場(chǎng))所組成。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜傳耀;張?zhí)烀?于麗萍;尹佳莉;王璐;李林;張春波;;雙翻斗和稱重雨量傳感器的數(shù)據(jù)對(duì)比分析[J];氣象水文海洋儀器;2016年04期

2 鄧超;徐海峰;蘇南;林薇;;翻斗式雨量傳感器重復(fù)性試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)處理方法[J];水利信息化;2017年04期

3 劉桂華;李永榮;黃河;廖明;;兩種型號(hào)雨量傳感器的誤差問(wèn)題及解決方法[J];氣象研究與應(yīng)用;2016年S1期

4 高艷秋;王向華;;翻斗式雨量傳感器的常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法[J];農(nóng)村實(shí)用科技信息;2014年12期

5 韓廣魯;邊文超;孫嫣;任燕;;雙翻斗雨量傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)不確定度評(píng)定[J];氣象科技;2014年05期

6 花艷春;吳超;花彥明;;自動(dòng)站雨量傳感器日常維護(hù)及異常問(wèn)題的處理方法[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2012年11期

7 ;高靈敏度雨量傳感器[J];傳感器世界;2010年11期

8 王峙;徐泉麗;代建新;于保安;;雨量傳感器的清洗和維護(hù)[J];河南氣象;2006年03期

9 董玉秋;自制雨量傳感器校驗(yàn)記錄器[J];氣象;2005年11期

10 鐘湘福;單翻斗雨量傳感器的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J];氣象水文海洋儀器;1997年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王寧;基于LIN總線的車用雨量傳感器與雨刷器控制系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)計(jì)量大學(xué);2018年

2 張禹;基于雨滴粗精分割方法的車載雨量傳感器[D];湖南工業(yè)大學(xué);2018年

3 來(lái)寶鵬;電容式高精度雨量測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西北大學(xué);2016年

4 王振佳;一種基于紅外光電探測(cè)器的自動(dòng)雨量傳感器[D];華中科技大學(xué);2006年

5 謝建華;汽車紅外雨量傳感器研究與設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2012年

6 薛拓;光學(xué)雨量傳感器的校準(zhǔn)及標(biāo)定方法研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

7 許航飛;汽車雨量傳感器設(shè)計(jì)與自動(dòng)雨刮控制系統(tǒng)[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2013年

8 曾光;基于LIN總線的汽車雨刮檢測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 劉秋麗;泥石流預(yù)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及原理樣機(jī)[D];西華大學(xué);2012年

10 Qaiser Mehmood（凱瑟）;雨量傳感器液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2872414