一种汽车雨刮系统柔性开发训练板的制作方法

本发明涉及汽车雨刮技术领域，尤其涉及一种汽车雨刮系统柔性开发训练板。

背景技术：

雨刮又称为刮水器、水拨、雨刮器或挡风玻璃雨刷，是用来刷刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备，以改善驾驶人的能见度，增加行车安全，因为法律要求，几乎所有地方的汽车都带有雨刷，掀背车及休旅车等车辆的后车窗也装有雨刷。除了汽车外，其他运输工具也设置了雨刷，像是火车、电车等。某部份工程用机具，如起重机等亦装有雨刷。

在实验教学设计中，多用于汽车雨刮系统教学辅助系统，现有的辅助技术大多为：挂图，清晰演示汽车雨刮系统的组成、电路原理，满足帮助学生基础知识认识和理解的辅助教学；示教板，模拟某款实车原理将雨刮系统电器元件固定安装在一块平板上，用导线将元器件连接，并在相应的连接处设置相应的故障按钮，形成与实车相同功能的教学演示板，能够满足系统组成、原理演示、故障诊断与排除技能训练的教学辅助要求；总成系统实物，能清晰展示汽车雨刮系统的组成及实物结构特点、电路逻辑关系、工作原理、同时满足故障诊断与排除技能训练的教学辅助要求；实车，以某款实车作为教学辅助，可以通过对雨刮按钮的操作实现对雨刮动作的控制演示，能清晰演示雨刮系统在整车的实际位置及工作过程。但是现有技术或方法存在以下问题或缺点：(1)技术水平状态(雨量传感器技术、调速控制技术、电机驱动技术、电机技术)固定某一种，只能演示或训练某一个技术水平状态的汽车雨刮系统工作原理或维修保养技能；(2)设计与制造固定某种技术，无法循环拆解、循环柔性改型及改进。若要演示或训练另一个技术水平状态，则需破坏原有连接，或重新购置新装备，成本高；(3)只能演示或训练故障诊断与维护保养用，无法用于工程设计开发能力、应用创新能力训练用，因此，如何解决一套训练板实现汽车雨刮系统所有技术类型的结构、原理演示和技能训练功能；实现汽车雨刮系统工程设计、技术开发能力、技术问题显得尤为重要。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车雨刮系统柔性开发训练板，通过设置有多功能插板来安装电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块，以模拟汽车雨刮系统柔性开发设计。

为了解决上述问题，本发明提供了一种汽车雨刮系统柔性开发训练板，包括有多功能插板、电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块，所述多功能插板上设置有插接器用来安装电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块，由所述电源模块将12v直流电源接入多功能插板中，所述dc/dc转换模块将12v直流电压转变为5v电压，所述开关模块用于雨刮器的低速档、高速档、间歇档、停止档及模式转换等挡位及状态的转换，所述速度控制模块包括高速控制电路、低速控制电路及间歇运动控制集成电路模块，用于实现高速、低速及间歇速度控制，所述双速电机模块，用于演示雨刮系统的运动状态，能实现低速、高速及间歇运动，所述双速电机模块用于演示雨刮器的运动状态，用来实现低速、高速及间歇运动，所述传感器模块包括雨滴感应传感器及灰尘感应传感器，用于检测前挡风玻璃雨量大小及灰尘情况，并将信号输入单片机模块，所述单片机模块接收雨滴传感器及灰尘传感器信号，给电机驱动模块输出脉冲信号，所述电机驱动模块根据单片机模块输出的脉冲信号，驱动雨刮无极变速电机运动。

进一步改进在于：所述多功能插板中设置有与电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块相对应的电源模块电路、dc/dc模块的12v电压输入及5v电压输出电路、开关模块电源输入电路、电机模块搭铁电路、传感器模块5v电源输入及搭铁电路、单片机支撑座电源及搭铁电路、电机驱动模块5v电源输入及搭铁电路和电机12v电源输入及搭铁电路。

进一步改进在于：所述多功能插板的每一个内部电路都设置一个通断开关及led灯，通过通断开关的接通与断开实现电路的通断，所述通断开关安装在多功能插板的底部，led灯在多功能插板的上部，所述led灯与通断开关串联，开关接通led等亮，反之则灯灭。

进一步改进在于：所述多功能插板中还设置有通断开关的导线备件，用于对每个模块外围电路实现通断控制。

进一步改进在于：所述单片机模块包括有单片机和单片机支撑座，所述单片机支撑座固定在多功能板上，所述单片机支撑座上社会自由单片机固定机构用来固定单片机，以实现烧录有不同程序的单片机的快速更换。

本发明的有益效果是：

(1)能够满足汽车雨刮系统电子控制所有技术状态系统组成、原理演示、故障诊断与排除技能训练的教学辅助要求；

(2)跟随电子技术的快速发展而实现柔性技术改进或改型；

(3)能实现汽车雨刮系统电子控制工程设计、技术开发训练功能。

附图说明

图1是本发明的系统结构图

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，本实施例提供了一种汽车雨刮系统柔性开发训练板，包括有多功能插板、电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块，所述多功能插板上设置有插接器用来安装电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块，由所述电源模块将12v直流电源接入多功能插板中，所述dc/dc转换模块将12v直流电压转变为5v电压，所述开关模块用于雨刮器的低速档、高速档、间歇档、停止档及模式转换等挡位及状态的转换，所述速度控制模块包括高速控制电路、低速控制电路及间歇运动控制集成电路模块，用于实现高速、低速及间歇速度控制，所述双速电机模块，用于演示雨刮系统的运动状态，能实现低速、高速及间歇运动，所述双速电机模块用于演示雨刮器的运动状态，用来实现低速、高速及间歇运动，所述传感器模块包括雨滴感应传感器及灰尘感应传感器，用于检测前挡风玻璃雨量大小及灰尘情况，并将信号输入单片机模块，所述单片机模块接收雨滴传感器及灰尘传感器信号，给电机驱动模块输出脉冲信号，所述电机驱动模块根据单片机模块输出的脉冲信号，驱动雨刮无极变速电机运动。所述多功能插板中设置有与电源模块、dc/dc转换模块、开关模块、速度控制模块、双速电机模块、传感器模块、单片机模块和电机驱动模块相对应的电源模块电路、dc/dc模块的12v电压输入及5v电压输出电路、开关模块电源输入电路、电机模块搭铁电路、传感器模块5v电源输入及搭铁电路、单片机支撑座电源及搭铁电路、电机驱动模块5v电源输入及搭铁电路和电机12v电源输入及搭铁电路。所述多功能插板的每一个内部电路都设置一个通断开关及led灯，通过通断开关的接通与断开实现电路的通断，所述通断开关安装在多功能插板的底部，led灯在多功能插板的上部，所述led灯与通断开关串联，开关接通led等亮，反之则灯灭。所述多功能插板中还设置有通断开关的导线备件，用于对每个模块外围电路实现通断控制。所述单片机模块包括有单片机和单片机支撑座，所述单片机支撑座固定在多功能板上，所述单片机支撑座上社会自由单片机固定机构用来固定单片机，以实现烧录有不同程序的单片机的快速更换。

将不同车型的雨刮系统的dc/dc转换、开关、速度控制、传感器、单片机、电机控制器及电机等模块连接到多功能插板上，可以演示不同车型的雨刮系统组成与原理。同一车型的雨刮系统，改变其中或多个一个模块的技术方案(如改变传感器类型、单片机程序、电机控制器类型等)，则可演示车型不同的雨刮系统实现原理。通过控制多功能插板及导线备件的通断开关，可演示雨刮系统电路故障状态，进行故障设置、故障分析与排除训练。可将通过方案分析、计算、设计后完成的雨刮系统元件，连接到多功能插板上实施验证工作，实现工程设计及开发的验证工作。随着新技术的发展，在新元器件产品的出现和老产品的淘汰时，通过拔插更换模块或元器件，可实现汽车雨刮系统柔性开发训练板实时反馈最新的技术状态。

比如接通12v电源，将开关模块中的档位依次调到高速档、低速档、间歇档，双速电机会依次实现高速转动、低速转动、按一定频率间歇转动。实现雨刮系统有极变速工作原理的演示。将开关模块调到关闭档，给雨滴传感器喷水，无极电机会随着喷水量的大小而改变转速，实现雨刮系统无极变速工作原理演示。更换不同程序的单片机及不同技术实现的雨滴传感器，无极变速电机的运行规律会发生改变，实现柔性技术改进或改型的工作原理演示。

教师将雨刮系统连接完整到多功能插板，然后对某一些电路实施断路操作，学生对雨刮系统进行故障分析与排除，实现故障诊断与排除训练功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。