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標題: 您還在為下雨天頻繁調節雨刷而煩惱嗎? [打印本頁]

作者: 51黑電子愛好者 時間: 2016-4-12 15:35
標題: 您還在為下雨天頻繁調節雨刷而煩惱嗎?

3，2，1，走（薛之謙臉）

大家好

今天我們要說一個下雨天的故事

下雨天很多司機經常會因為雨量的變化

看不清前面的視野

左看看！右看看！向前看！！

但是，福音來了

Elmos來幫您

      相對電容式雨量傳感器的易損壞，光學式雨量傳感器具有完全穩定、測量精度高等優點。基于光學形式Elmos推出了E527.05用于雨量傳感器解決方案，其內部集成控制單元、LED驅動電路、看門狗、LIN收發器、雨量傳感器接口（RSI）等功能模塊，極大地降低了BOM成本，同時縮小了產品的體積以便于安裝。

概述
      下雨天很多司機經常會因為雨量的變化而頻繁的通過手動控制來調節雨刷的刷動頻率。極大地影響了駕駛的舒適性，同時會因為分心調節雨刷而帶來安全隱患。針對這一問題，許多汽車廠商設計通過雨量傳感器來感應雨滴的大小，自動調節雨刷刷動頻率，這不僅為駕駛者提供良好的視野，同時大大的提高了雨天駕駛的方便性和安全性。

      目前主流的兩種傳感器分別是光學式傳感器和電容式傳感器。電容式傳感器主要是利用水和玻璃的介電常數的巨大差異設計的。當擋風玻璃變濕的時候，根據與擋風玻璃接觸的水量的不同，擋風玻璃的介電常數發生不同的變化，進而判斷雨量的大小。不利的是，把電容式傳感器安裝在擋風玻璃的外表面上會因為其金屬鍍層在雨刷的長期工作下會很快被從擋風玻璃上刮掉。

      另一種是光學式傳感器，根據光的折射原理，在光學式傳感器中有一個發光二極管，它發出一束錐形光線，這束光穿過前擋風玻璃。當擋風玻璃上沒有雨水、處于干燥狀態的時候，幾乎所有的光都會反射到一個光學傳感器上，當下雨的時候，擋風玻璃上會存有雨水，一部分光線就會偏離，這就造成了傳感器接收到光的總量的變化，從而檢測到了雨水的存在。

產品特性
      艾爾默斯公司(Elmos)推出一款針對雨量傳感器(RSI)解決方案E527.05。該方案是基于光學式測量方法包含內部控制等電路集成芯片，其內部結構如圖1所示。

圖1 E527.05內部結構框圖

E527.05內部集成了模擬控制單元、數字控制單元、ADC單元、SPI接口、Test單元、內部數字濾波、LED驅動電路、看門狗、LIN收發器、雨量傳感器接口（RSI）、背景光測量接口（ALI）等。可實現單芯片雨量傳感器方案，有效的降低開發難度和成本。

主要特點：

RSI（Rain sensor interface）可配置調制器頻率；
3或4線SPI接口；
芯片標識（ID）；
3.3V穩壓器為微控制器提供電源；
內置LIN收發器(V2.1, SAEJ2602, ISO9141)；
μC可配置看門狗窗口；
支持輸入電壓5V~18V；
內部穩壓器輸出電壓3.3V，輸出電流60mA；
RSI調節頻率：85KHz~100KHz；
RSI帶寬：167Hz；
背景光測量范圍：1nA~300uA；
LED電流范圍：2.5mA~40 mA。

典型應用
E527.05內部集成了諸多功能，其外圍電路較為簡單，可以有效的降低BOM成本，提高系統的穩定性。雨量傳感器設計方案如圖2所示，建議雨量傳感器方案中每組LED（LEDA/LEDB）數量為3~4顆。

圖2 E527.05典型應用電路

光學式雨量傳感器工作原理如圖3所示，在LED安裝環節需要進行設計，以確保LED發出的光經過擋風玻璃后發生全反射，所發出的光線盡可能的被光電二極管接收。當雨滴落在擋風玻璃上時，光線的折射環境由空氣-玻璃變成了水-玻璃，在相同位置環境下，LED所發出的光線有部分通過折射到擋風玻璃外，光電二極管所接收的反射光線減少，進而判斷是否有雨滴。同時可以根據接收到反射光的多少判斷雨量的大小，進而自動控制雨刷的刷動頻率。

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