一、主要功能

本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器，使用LCD1602液晶模块、按键模块、雨滴传感器、ADC、LED模块等。

主要功能：
系统运行后，LCD1602显示雨刷器当前模式、雨量、档位和状态。
默认工作在手动模式，对应手动模式指示灯亮，K3键可控制雨刷启动和停止，可通过K4键调节雨刷档位速度。当按下K2键切换为自动模式，此时自动模式指示灯亮，若检测雨滴量值在阈值范围内，根据对应值匹配到速度档位运行，若超过最大值，则以最高速运行，若低于最低值，则关闭雨刷。可通过K1键设置阈值范围，K2和K3键进行加减调节。系统整个过程会在LCD1602液晶上显示对应的速度档位、雨刷状态，雨量值和手动/自动模式。
主要功能：
按键控制：自动/手动切换，设定雨量阈值、速度等；
显示控制：LCD1602显示雨量、档位、阈值、雨刷状态等；
驱动电路：使用ULN2003控制步进电机模拟雨刷转动；
检测电路：使用传感器检测当前雨量，通过ADC转换；
调速控制：根据雨量大小控制雨刷转动速度；
自动模式：自动模式根据雨量自动控制；
手动模式：通过按键控制雨刷启停、速度。

二、硬件资源

1、51单片机核心模块
2、LCD1602液晶模块
3、雨滴传感器、ADC模块
4、按键、LED模块
5、步进电机驱动模块

三、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*///参数初始化
void sys_parm_init(void)
{sys_ctrl.dir=0;sys_ctrl.gear=3;sys_ctrl.run=0;sys_ctrl.ad_valh=50;sys_ctrl.ad_vall=20;sys_ctrl.mode=0;sys_ctrl.setflag=0;   sys_ctrl.zeroflag=1;
}//系统初始界面显示
void sys_open_show(void)
{lcd1602_clear();lcd1602_show_string(0,0,"RN:   %");lcd1602_show_string(8,0,"SD");lcd1602_show_string(11,0," ");lcd1602_show_string(13,0,"OFF");lcd1602_show_string(0,1,"MAX:  %");lcd1602_show_string(9,1,"MIN:  %");//初始手动模式SD_LED=0;ZD_LED=1;
}//系统参数获取
void sys_parm_get(void)
{while(1){//读取雨量AD值sys_ctrl.ad_val=pcf8591_read_adcvalue(0);//将范围0-255映射到0-100sys_ctrl.ad_val=cal_map(sys_ctrl.ad_val,0,255,0,100);break;}
}//系统参数设定
void sys_parm_set(void)
{u8 key=0;key=key_scan(0);//阈值设置if(key==KEY1_PRESS){sys_ctrl.setflag++;if(sys_ctrl.setflag>=3)sys_ctrl.setflag=0;sys_ctrl.run=0;if(sys_ctrl.run)lcd1602_show_string(13,0,"ON ");else lcd1602_show_string(13,0,"OFF");}//上限设置if(sys_ctrl.setflag==1){if(key==KEY2_PRESS)//加{sys_ctrl.ad_valh++;if(sys_ctrl.ad_valh>=100)sys_ctrl.ad_valh=0;}else if(key==KEY3_PRESS)//减{sys_ctrl.ad_valh--;if(sys_ctrl.ad_valh<=0)sys_ctrl.ad_valh=99;}lcd1602_show_string(4,1,"  ");    }//下限设置if(sys_ctrl.setflag==2){if(key==KEY2_PRESS)//加{sys_ctrl.ad_vall++;if(sys_ctrl.ad_vall>=100)sys_ctrl.ad_vall=0;}else if(key==KEY3_PRESS)//减{sys_ctrl.ad_vall--;if(sys_ctrl.ad_vall<=0)sys_ctrl.ad_vall=99;}lcd1602_show_string(13,1,"  ");    }//未设置阈值if(sys_ctrl.setflag==0){//雨刷开启/关闭if(key==KEY3_PRESS){sys_ctrl.run=!sys_ctrl.run;if(sys_ctrl.run)lcd1602_show_string(13,0,"ON ");else lcd1602_show_string(13,0,"OFF");}//自动/手动模式切换else if(key==KEY2_PRESS){sys_ctrl.mode=!sys_ctrl.mode;if(sys_ctrl.mode){SD_LED=1;ZD_LED=0;}else {SD_LED=0;ZD_LED=1;}sys_ctrl.run=0;if(sys_ctrl.run)lcd1602_show_string(13,0,"ON ");else lcd1602_show_string(13,0,"OFF");}//手动模式下档位调节if(sys_ctrl.mode==0){if(key==KEY4_PRESS){sys_ctrl.gear++;if(sys_ctrl.gear>=6)sys_ctrl.gear=1;  }   }}
}//系统参数显示
void sys_parm_show(void)
{while(1){//雨量值显示lcd1602_show_nums(3,0,sys_ctrl.ad_val,3,0);//雨量阈值显示lcd1602_show_nums(4,1,sys_ctrl.ad_valh,2,0);lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.ad_vall,2,0);//档位显示lcd1602_show_nums(11,0,sys_ctrl.gear,1,0);break;}
}//系统参数控制
void sys_parm_ctrl(void)
{static u16 i=0;u16 len=0;//手动模式if(sys_ctrl.mode==0){//雨刷开启后，以初始档位运行if(sys_ctrl.run){i++;if(i==1){step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,0,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run); sys_ctrl.zeroflag=0;}      if(i==3){i=0;step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,1,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run);sys_ctrl.zeroflag=1;}        }//雨刷关闭else{step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,1,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run);      }       }//自动模式else{if(sys_ctrl.run)lcd1602_show_string(13,0,"ON ");else lcd1602_show_string(13,0,"OFF");//采集雨水量大于上限值，已最高档位运行雨刷if(sys_ctrl.ad_val>=sys_ctrl.ad_valh){sys_ctrl.gear=5;//最高档位sys_ctrl.run=1;i++;if(i==1)step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,0,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run);   if(i==3){i=0;step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,1,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run);}     }//采集雨量小于下限值，雨刷停止else if(sys_ctrl.ad_val<=sys_ctrl.ad_vall){sys_ctrl.run=0; step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,1,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run);}//在阈值范围内，根据雨量大小自动调节速度else{sys_ctrl.run=1;len=(sys_ctrl.ad_valh-sys_ctrl.ad_vall)/3;if(sys_ctrl.ad_val>sys_ctrl.ad_vall && sys_ctrl.ad_val<=sys_ctrl.ad_vall+len){sys_ctrl.gear=1;  }else if(sys_ctrl.ad_val>sys_ctrl.ad_vall+len && sys_ctrl.ad_val<=sys_ctrl.ad_vall+2*len){sys_ctrl.gear=2;}else if(sys_ctrl.ad_val>sys_ctrl.ad_vall+2*len && sys_ctrl.ad_val<=sys_ctrl.ad_vall+3*len){sys_ctrl.gear=3;}else if(sys_ctrl.ad_val>sys_ctrl.ad_vall+3*len && sys_ctrl.ad_val<=sys_ctrl.ad_vall+4*len){sys_ctrl.gear=4;    }i++;if(i==1)step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,0,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run); if(i==3){i=0;step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,1,gspeed[sys_ctrl.gear-1],1,sys_ctrl.run);}}    }   }//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{sys_parm_init();//系统参数初始化lcd1602_init();//LCD1602初始化sys_open_show();//系统初始界面显示while(1){sys_parm_set();sys_parm_get();sys_parm_show();sys_parm_ctrl();      }
}

四、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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