基于stm32f103的汽车雨刮器自动调速系统设计(附件)【字数：9011】
摘 要本课题研发了一种基于STM32微处理器控制系统，这款智能雨刮器系统能够实现两种工作模式，在自动模式下它可以自动检测雨量大小，从而控制雨刮器的刮水速度，在人工模式下它可以根据用户的选项来执行雨刮器的速度，在工作过程中它能够将系统运行数据进行清晰显示。在硬件层面将以STM32微处理器作为核心，结合一些高性能模块来构建硬件框架。在软件层面，本课题采用了C程序语言来设计主程序和子程序，通过Keil软件来作为开发环境，实现了对软件程序代码的编写和编译。本课题经过了反复的调试工作，在试验过程中得到了大量测试数据，数据表明本课题的研发成果符合预期功能指标需求。
Keywords: Four phase stepping motor; microprocessor system; rainfall monitoring; 目录
一、 引言 1
（一） 汽车雨刮器自动调速系统的发展背景 1
（二） 汽车雨刮器自动调速系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） ADC0832转换器简介 4
（五） 小型步进电机简介 4
（六） ULN2003步进电机驱动芯片简介 5
（七） 雨水检测器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 显示电路设计 8
（三） 雨刮器拖动电路设计 8
（四） 雨水大小检测电路设计 9
（五） 按键电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 汽车雨刮器自动调速系统的主程序流程设计 11
（二） 显示子程序流程设计 12
（三） 雨刮器拖动子程序流程设计 13
（四） 雨水大小检测子程序设计 14
五、 实物制作与安装 16
总结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
汽车雨刮器自动调速系统的发展背景
在对汽车雨刮器自动调速控制系统发展历程资料的调研过程中，可以发现汽车雨刮器自动调速控制系统的性能基本上由其内部主控微处理器决定，性能越为高大的系统，它的内部主控器件指标性能就越高，研发者在对汽车雨刮器自动调速控制系统里面核心部分的选取上，首先考虑的就是主控微处理器对数据的处理速度，其次是微处理器内部模块的丰富程度，有经验的设计者对这两个方面非常注重，这主要是考虑到数据运算速率将决定系统对于外部信号的响应能力，本课题的意义在于有效的降低当今市场上汽车雨刮器自动调速控制系统的研发成本，在对当前市面上畅销的汽车雨刮器自动调速控制系统产品进行调研后可以发现，中端产品可以吸引到越来越多的使用人群，而高端产品价格过高，仅有少数用户可以承担，根据售价区间去对汽车雨刮器自动调速控制系统进行分析，经过大量资料的查阅可以发现，当今国内外只有一小部分企业能够完全具备汽车雨刮器自动调速控制系统的核心技术，而其他企业尚且没有做到精通到研发流程的各个环节，不论是在元件的选取还是系统架构框架的设计方面，都稍显逊色，由于核心技术目前只被少数企业掌握，因此高端汽车雨刮器自动调速控制系统的价格非常高，还无法做到大范围普及，本课题的提出在于向高端性能产品作出挑战，设计出一款高性能的汽车雨刮器自动调速控制系统。通过对这些年来汽车雨刮器自动调速控制系统的发展历程来看，虽然市场上存有丰富的产品，但是用户仍然是不能够满足这些产品现状，因为具有高端性能的汽车雨刮器自动调速控制系统早已在市场上进行了大范围普及，这样就导致大部分中低端产品越来越没有市场，研发人员在对汽车雨刮器自动调速控制系统进行设计时，考虑到主控器件这一些首要因素外，外部电路中智能传感器的选型也十分重要，因为传感器模块决定的是整个汽车雨刮器自动调速控制系统对外部数据的获取速率和转换精度等核心因素，其性能指标几乎决定了整个汽车雨刮器自动调速控制系统的性能指标上限，从而这就引发了汽车雨刮器自动调速控制系统智能传感器是汽车雨刮器自动调速控制系统中不容忽视的关键部分，随着近些年电子技术的飞跃发展，传感模块不论是在外形体积还是性能指标方面，都取得了全面的发展进步，而在过去一段时间内，传感器件的采集精度等核心因素始终上不来，严重制约了汽车雨刮器自动调速控制系统的发展速度。
汽车雨刮器自动调速系统的国内外发展现状
本课题在进行汽车雨刮器自动调速控制系统的设计任务之前，对市场上流行的汽车雨刮器自动调速控制系统相关产品进行了调研，通过技术方案能够了解到在高性能产品方面，既有出自国外的高端产品，也有大量国内研发的产品，在这方面说明目前国内外都已经有能力设计出具备高性能的汽车雨刮器自动调速控制系统了，通过对大量相关资料的查阅可以知道，对于汽车雨刮器自动调速控制系统的研发现状，目前国内外所处的阶段不同，欧美国家研究起步较早，已经具备成熟的研发体系，无论是从硬件电路还是软件程序，都可以自给自足，国内在自主可控方面，这几年才刚开始，国家投入大量经费来完成关键性软硬件的研究，从而为汽车雨刮器自动调速控制系统的发展注入新的活力。
本文主要研究内容
本课题主要设计了一款智能雨刮器控制系统，它将能够实现两种工作模式，在自动模式下它可以自动检测雨量大小，从而控制雨刮器的刮水速度，在人工模式下它可以根据用户的选项来执行雨刮器的速度，在工作过程中它能够将系统运行数据进行清晰显示。
方案设计及元器件选择
方案设计
本课题设计了下图中的系统结构框图，STM32微处理器最小系统作为系统整体的关键部分，通过软硬件接口的配置，将对各个模块进行驱动控制，实现每一项预期设计目标，STM32微处理器最小系统与各必要模块之间的信号流通关系由图中箭头给出，这里需要对各个功能模块在汽车雨刮器自动调速控制系统中的功能进行阐述。
在实现对雨刮器的驱动控制方面，本课题选用的是小型四相步进电机来构建驱动电路，通过微处理器构建四相八拍脉冲并经过功率放大后，使得步进电机可以拖动雨刮器进行挂水。
在实现数据显示功能上，本课题将一块高清晰液晶屏LCD1602进行嵌入，通过并行接口的对接，实现对显示数据的刷新。
Keywords: Four phase stepping motor; microprocessor system; rainfall monitoring; 目录
一、 引言 1
（一） 汽车雨刮器自动调速系统的发展背景 1
（二） 汽车雨刮器自动调速系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） ADC0832转换器简介 4
（五） 小型步进电机简介 4
（六） ULN2003步进电机驱动芯片简介 5
（七） 雨水检测器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 显示电路设计 8
（三） 雨刮器拖动电路设计 8
（四） 雨水大小检测电路设计 9
（五） 按键电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 汽车雨刮器自动调速系统的主程序流程设计 11
（二） 显示子程序流程设计 12
（三） 雨刮器拖动子程序流程设计 13
（四） 雨水大小检测子程序设计 14
五、 实物制作与安装 16
总结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
汽车雨刮器自动调速系统的发展背景
在对汽车雨刮器自动调速控制系统发展历程资料的调研过程中，可以发现汽车雨刮器自动调速控制系统的性能基本上由其内部主控微处理器决定，性能越为高大的系统，它的内部主控器件指标性能就越高，研发者在对汽车雨刮器自动调速控制系统里面核心部分的选取上，首先考虑的就是主控微处理器对数据的处理速度，其次是微处理器内部模块的丰富程度，有经验的设计者对这两个方面非常注重，这主要是考虑到数据运算速率将决定系统对于外部信号的响应能力，本课题的意义在于有效的降低当今市场上汽车雨刮器自动调速控制系统的研发成本，在对当前市面上畅销的汽车雨刮器自动调速控制系统产品进行调研后可以发现，中端产品可以吸引到越来越多的使用人群，而高端产品价格过高，仅有少数用户可以承担，根据售价区间去对汽车雨刮器自动调速控制系统进行分析，经过大量资料的查阅可以发现，当今国内外只有一小部分企业能够完全具备汽车雨刮器自动调速控制系统的核心技术，而其他企业尚且没有做到精通到研发流程的各个环节，不论是在元件的选取还是系统架构框架的设计方面，都稍显逊色，由于核心技术目前只被少数企业掌握，因此高端汽车雨刮器自动调速控制系统的价格非常高，还无法做到大范围普及，本课题的提出在于向高端性能产品作出挑战，设计出一款高性能的汽车雨刮器自动调速控制系统。通过对这些年来汽车雨刮器自动调速控制系统的发展历程来看，虽然市场上存有丰富的产品，但是用户仍然是不能够满足这些产品现状，因为具有高端性能的汽车雨刮器自动调速控制系统早已在市场上进行了大范围普及，这样就导致大部分中低端产品越来越没有市场，研发人员在对汽车雨刮器自动调速控制系统进行设计时，考虑到主控器件这一些首要因素外，外部电路中智能传感器的选型也十分重要，因为传感器模块决定的是整个汽车雨刮器自动调速控制系统对外部数据的获取速率和转换精度等核心因素，其性能指标几乎决定了整个汽车雨刮器自动调速控制系统的性能指标上限，从而这就引发了汽车雨刮器自动调速控制系统智能传感器是汽车雨刮器自动调速控制系统中不容忽视的关键部分，随着近些年电子技术的飞跃发展，传感模块不论是在外形体积还是性能指标方面，都取得了全面的发展进步，而在过去一段时间内，传感器件的采集精度等核心因素始终上不来，严重制约了汽车雨刮器自动调速控制系统的发展速度。
汽车雨刮器自动调速系统的国内外发展现状
本课题在进行汽车雨刮器自动调速控制系统的设计任务之前，对市场上流行的汽车雨刮器自动调速控制系统相关产品进行了调研，通过技术方案能够了解到在高性能产品方面，既有出自国外的高端产品，也有大量国内研发的产品，在这方面说明目前国内外都已经有能力设计出具备高性能的汽车雨刮器自动调速控制系统了，通过对大量相关资料的查阅可以知道，对于汽车雨刮器自动调速控制系统的研发现状，目前国内外所处的阶段不同，欧美国家研究起步较早，已经具备成熟的研发体系，无论是从硬件电路还是软件程序，都可以自给自足，国内在自主可控方面，这几年才刚开始，国家投入大量经费来完成关键性软硬件的研究，从而为汽车雨刮器自动调速控制系统的发展注入新的活力。
本文主要研究内容
本课题主要设计了一款智能雨刮器控制系统，它将能够实现两种工作模式，在自动模式下它可以自动检测雨量大小，从而控制雨刮器的刮水速度，在人工模式下它可以根据用户的选项来执行雨刮器的速度，在工作过程中它能够将系统运行数据进行清晰显示。
方案设计及元器件选择
方案设计
本课题设计了下图中的系统结构框图，STM32微处理器最小系统作为系统整体的关键部分，通过软硬件接口的配置，将对各个模块进行驱动控制，实现每一项预期设计目标，STM32微处理器最小系统与各必要模块之间的信号流通关系由图中箭头给出，这里需要对各个功能模块在汽车雨刮器自动调速控制系统中的功能进行阐述。
在实现对雨刮器的驱动控制方面，本课题选用的是小型四相步进电机来构建驱动电路，通过微处理器构建四相八拍脉冲并经过功率放大后，使得步进电机可以拖动雨刮器进行挂水。
在实现数据显示功能上，本课题将一块高清晰液晶屏LCD1602进行嵌入，通过并行接口的对接，实现对显示数据的刷新。
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