1、0引言 人類掌握制制冷技術(shù)總共共120多年時時間,但第一臺汽汽車空調(diào)裝置置到19277年才出現(xiàn)。當(dāng)當(dāng)時的汽車空空調(diào)的內(nèi)容僅僅是具備加熱熱器及空氣經(jīng)經(jīng)過過濾的通通風(fēng)系統(tǒng)。直直到19400年才由英國國帕卡德汽車車公司第一次次提供了通過過制冷方式使使車內(nèi)空氣涼涼爽的方法。 第二次世界界大戰(zhàn)后,汽車空調(diào)開開始了實質(zhì)性性的發(fā)展。直直到如今,汽車空調(diào)作作為提高汽車車乘車舒適性性的一種重要要手段已被廣廣大汽車制作作者及用戶認認可,人們越來越越認識到汽車車裝有空調(diào)的的好處。完善善的汽車空調(diào)調(diào)系統(tǒng)可以對對車內(nèi)空氣的的溫度、濕度度、清潔度、風(fēng)風(fēng)速、通風(fēng)等等進行自動調(diào)調(diào)節(jié),并使車內(nèi)空空氣以一定速速度和方向,保證在各

2、種種外界氣候和和條件下使乘乘員都能處于于一個舒適的的空氣環(huán)境之之中,提高了乘坐坐的舒適性,使司機能保保持頭腦清醒醒,提高工作效效率,減少疲勞和和車禍的發(fā)生生,駕駛員保持持清晰的視野野,為安全駕駛駛提供基本保保證。 1988年年,美國生產(chǎn)的的汽車有900.3%裝備備了空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng),到1993年,上升到94%.我國在這這方面起步較較晚,從60年代初,才開始在紅紅旗轎車上安安裝空調(diào)。但但近年來發(fā)展展速度很快,國內(nèi)轎車上上80%裝有空空調(diào)系統(tǒng),在工程車、旅旅游車及城市市公交車上也也開始大量安安裝空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)。 對汽車空調(diào)調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)優(yōu)化控制,可以改善和和提高其性能能。由于微型型計算機具有有結(jié)構(gòu)緊湊,工作可

3、靠,功能強大,響應(yīng)快速和和價格低廉等等優(yōu)點,特別適宜作作為汽車計算算機控制系統(tǒng)統(tǒng)的控制器。計計算機技術(shù)的的發(fā)展也為汽汽車實現(xiàn)計算算機控制提供供了技術(shù)支持持和保證,汽車計算機機控制已成為為汽車的一個個主要發(fā)展方方面。 1 概述1.1 國內(nèi)外外汽車空調(diào)技技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)現(xiàn)狀汽車空調(diào)是指對對汽車車廂內(nèi)內(nèi)的空氣質(zhì)量量進行調(diào)節(jié)的的裝置。最早早的汽車空調(diào)調(diào)裝置始于11927年，它它僅由加熱器器、通風(fēng)裝置置和空氣過濾濾器三部分組組成，且只能能對車內(nèi)供暖暖。準(zhǔn)確地講講，汽車空調(diào)調(diào)的歷史應(yīng)該該從制冷技術(shù)術(shù)應(yīng)用在車上上開始。200世界30年代末美美國的幾部公公共汽車裝上上了應(yīng)用制冷冷技術(shù)的冷氣氣裝置。直到到20世紀(jì)6

4、0年代，應(yīng)應(yīng)用制冷技術(shù)術(shù)的汽車空調(diào)調(diào)才開始普及及起來。以后后，人們對汽汽車空調(diào)的興興趣逐年增加加，汽車空調(diào)調(diào)技術(shù)日趨完完善，功能也也越來越全面面。上世紀(jì)990年代以前前我國的汽車車產(chǎn)品主要以以載貨汽車為為主，長期以以來汽車空調(diào)調(diào)技術(shù)研究一一直處于空白白狀態(tài)。我國國的汽車空調(diào)調(diào)發(fā)展經(jīng)歷了了以下三個發(fā)發(fā)展階段。第一階段是從660年代初到到70年代末，主主要是利用汽汽車發(fā)動機排排出的廢氣或或冷卻循環(huán)水水產(chǎn)生的熱量量來供給車室室內(nèi)采暖用。第二階段是800年代初至19990年。80年代初期期，我國從日日本購進制冷冷降溫用的汽汽車空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)裝配在紅旗旗、上海等小小轎車和豪華華大客車上：80年代中后后期，我

5、國第第一汽車制造造廠以及上海海、北京、湖湖南、廣州、佛佛山等分別從從日本、德國國引進先進的的空調(diào)生產(chǎn)線線和空調(diào)技術(shù)術(shù)，生產(chǎn)國產(chǎn)產(chǎn)大中型客車車、輕型車及及轎車的空調(diào)調(diào)系統(tǒng)。第三階段是從990年代開始始到目前。國國內(nèi)已形成生生產(chǎn)規(guī)模的汽汽車空調(diào)生產(chǎn)產(chǎn)企業(yè)，分別別從國外引進進了國際最先先進的平行流流式冷凝器和和層疊式蒸發(fā)發(fā)器的生產(chǎn)技技術(shù)和生產(chǎn)線線，同時按蒙蒙特利爾議定定書和中中國消耗臭氧氧層物質(zhì)逐步步淘汰國家方方案的要求求，開始研究究開發(fā)汽車空空調(diào)制冷裝置置工質(zhì)由氟利利昂R12向R134a的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。至此，我我國汽車空調(diào)調(diào)技術(shù)在短時時間內(nèi)縮小了了與國外的差差距。隨著為電子行業(yè)業(yè)的發(fā)展以及及人們對汽車車

6、舒適性要求求的提高，人人們已不再滿滿足于轎車空空調(diào)僅能制冷冷供暖這一功功能，更看重重其車廂內(nèi)的的熱舒適性控控制、儀表盤盤的美觀以及及操縱的方便便性，因此高高檔的轎車中中通常都安裝裝自動空調(diào)，它它們有精致的的液晶顯示、觸觸摸式的操縱縱按鍵和多點點溫度控制等等功能。但目目前針對乘員員舒適性控制制還遠未達到到人們的要求求，因此對轎轎車空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)的控制亟待待完善和開發(fā)發(fā)。國外一些大汽車車公司的轎車車空調(diào)代表了了這方面最先先進的水平。通通用汽車公司司某型轎車車車身計算機控控制模塊（BBCM）控制制的空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)是較典型的的自動空調(diào)系系統(tǒng)。該模塊塊監(jiān)視高壓管管路、低壓管管路的溫度以以及蓄壓罐的的壓力、發(fā)動動

7、機冷卻水溫溫度等信號，如如果系統(tǒng)不在在設(shè)定的范圍圍內(nèi)工作，BBCM將壓縮縮機離合器脫脫離。該系統(tǒng)統(tǒng)用一個雙向向電動機調(diào)節(jié)節(jié)混合風(fēng)門開開度，并用55個操縱機構(gòu)構(gòu)分別控制各各個模式風(fēng)門門和加熱器熱熱水閥，還用用功率模塊控控制鼓風(fēng)機的的轉(zhuǎn)速，根據(jù)據(jù)駕駛員輸入入的溫度、車車室內(nèi)外溫度度及制冷劑低低壓管路溫度度，BCM計算出出氣流分送模模式、鼓風(fēng)機機轉(zhuǎn)速及混合合風(fēng)門開度，然然后進行相應(yīng)應(yīng)的控制，而而克萊斯勒公公司的某些轎轎車空調(diào)還以以占空比的方方式對壓縮機機離合器進行行控制。日本豐田某型轎轎車自動空調(diào)調(diào)監(jiān)測車內(nèi)外外溫度、蒸發(fā)發(fā)器溫度、冷冷卻水水箱溫溫度以及陽光光輻射強度、壓壓縮機轉(zhuǎn)速等等參量。通過過控制

8、壓縮機機磁吸、風(fēng)機機轉(zhuǎn)速和溫度度混合風(fēng)門、新新風(fēng)風(fēng)門和模模式風(fēng)門的伺伺服電機，進進行車內(nèi)溫度度調(diào)節(jié)。自動動功能下該空空調(diào)ECU（電子子控制單元）首首先計算送風(fēng)風(fēng)溫度，并根根據(jù)送風(fēng)溫度度控制風(fēng)機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、混合風(fēng)風(fēng)門開度、壓壓縮機起停及及送風(fēng)模式。比較而言，國內(nèi)內(nèi)的轎車空調(diào)調(diào)控制要稍遜遜一些。廣州州標(biāo)致轎車空空調(diào)的電子控控制系統(tǒng)根據(jù)據(jù)車內(nèi)溫度、環(huán)環(huán)境溫度、蒸蒸發(fā)器溫度、送送風(fēng)溫度及人人為設(shè)定值，通通過控制風(fēng)機機轉(zhuǎn)速、壓縮縮機離合器開開合及熱水閥閥大小來進行行溫度調(diào)節(jié)。奧奧迪轎車的空空調(diào)系統(tǒng)模式式風(fēng)門是手控控的，鼓風(fēng)機機轉(zhuǎn)速繼電器器控制，壓縮縮機離合根據(jù)據(jù)蒸發(fā)器溫度度控制。奧拓拓轎車空調(diào)就就更為簡單，

9、沒沒有用于舒適適性控制的傳傳感器，依靠靠駕駛員人為為調(diào)節(jié)室內(nèi)溫溫度。汽車空調(diào)系統(tǒng)熱熱負荷比較復(fù)復(fù)雜，而且變變化較大。有有人認為光線線的射入角會會對熱負荷影影響很大，而而對此制定了了一套相適應(yīng)應(yīng)的控制策略略。著重研究究如何通過計計算機確定送送風(fēng)量、送風(fēng)風(fēng)溫度和工作作模式。因為為空調(diào)的影響響，轎車室內(nèi)內(nèi)溫度的分布布是很不均勻勻的，并且均均勻分布的溫溫度場也會由由于人的舒適適感不同而產(chǎn)產(chǎn)生舒適性差差異，對此有有人研究針對對前排、后排排車座的雙蒸蒸發(fā)器運行情情況，并進行行相應(yīng)的控制制。還有人針針對司機和乘乘客的個體舒舒適性用不同同出口進行控控制。轎車空調(diào)的運行行工況變化劇劇烈，有無日日照、有無新新風(fēng)情

10、況下蒸蒸發(fā)器的熱負負荷有很大不不同，特別是是在車速發(fā)生生變化時對空空調(diào)的影響更更大。車速變變化使空調(diào)系系統(tǒng)冷凝器迎迎風(fēng)風(fēng)速發(fā)生生變化，從而而冷凝壓力及及過冷度都發(fā)發(fā)生變化，此此時空調(diào)將脫脫離原設(shè)計工工況，要得到到一個穩(wěn)定的的運行，必須須施以相應(yīng)的的控制。用PID控制器器對轎車空調(diào)調(diào)運行進行控控制，該控制制器的執(zhí)行機機構(gòu)為電子膨膨脹閥和壓縮縮機，根據(jù)蒸蒸發(fā)器進出口口溫度之差用用PID控制器器對電子膨脹脹閥的開度進進行控制，與與熱力膨脹閥閥控制比較，能能取得較好的的效果。另外，通過調(diào)節(jié)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速速和電子膨脹脹閥開度也可可以控制轎車車空調(diào)的運行行，針對蒸發(fā)發(fā)器過熱度和和蒸發(fā)溫度的的控制即可以以控制

11、電子膨膨脹閥和壓縮縮機轉(zhuǎn)速來得得到，Hattton等人人做了這樣雙雙輸入、雙輸輸出的研究工工作，并對輸輸入的參量進進行解藕，同同時加入預(yù)補補償器，提高高了系統(tǒng)響應(yīng)應(yīng)速度。汽車空調(diào)系統(tǒng)具具有較強的非非線性特性，有有人用模糊控控制方法對轎轎車空調(diào)運行行進行實時控控制，以車室室內(nèi)溫度與設(shè)設(shè)定值之差ee和偏差變化化率作為輸入入，在車速變變化的工況下下經(jīng)模糊控制制器控制壓縮縮機運行占空空比和蒸發(fā)器器風(fēng)機風(fēng)量，取取得較好的控控制效果。此此外Leigghton等等人應(yīng)用模糊糊控制策略對對蒸發(fā)器風(fēng)量量、溫度混合合風(fēng)門開度進進行控制，也也達到舒適性性要求。1.2 智能控控制的發(fā)展趨趨勢從溫度控制系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)展來看

12、看，以單片機機為核心構(gòu)成成的微型溫度度控制系統(tǒng)調(diào)調(diào)節(jié)裝置已被被國內(nèi)外許多多公司和單位位作為研究對對象，客觀存存在的硬件簡簡單，軟件豐豐富，能方便便地實現(xiàn)現(xiàn)代代化控制規(guī)律律和多功能，性性能優(yōu)良，運運行調(diào)試都很很方便。且生生產(chǎn)成本低，可可加快生產(chǎn)設(shè)設(shè)備的更新?lián)Q換代，已開始始受到重視和和歡迎。加之之近年來，單單片機的性能能不斷提高，而而價格卻逐年年降低，所以以單片機溫度度控制裝置將將具有廣闊的的發(fā)展和運用用前景。1.3汽車空調(diào)調(diào)的特點及其其控制系統(tǒng)的的難點與一般空調(diào)相比比，汽車空調(diào)調(diào)具有其特殊殊行。由于汽汽車是移動的的物體，外界界氣候條件變變化大，車外外熱負荷變化化大，以至于于難以確定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的車外設(shè)

13、設(shè)計參數(shù)。其其次，由于汽汽車室內(nèi)乘員員密度大，人人體熱量大，要要求的制冷能能力大，汽車車開啟空調(diào)與與乘員進入車車內(nèi)往往是同同一時刻，乘乘客要求一進進入車內(nèi)，在在很短的時間間內(nèi)就享受到到空調(diào)效果,而汽車車身身在開空調(diào)之之前的蓄熱量量（或蓄冷量量）是很大的的。這幾種因因素導(dǎo)致汽車車空調(diào)所要求求的負荷大，要要求降溫（或或升溫）迅速速。因此，汽汽車空調(diào)機組組的制冷（或或采暖）能力力應(yīng)該比房間間空調(diào)大的多多。另外，汽汽車是最高速速移動的物體體，與外界對對流熱交換量量大，而且車車身隔熱困難難，玻璃窗所所占面積又大大，車室內(nèi)得得熱量（或失失熱量）大。如如果汽車長時時間直接暴露露在太陽下（或或寒冷下），進進入

14、車室的熱熱負荷（或冷冷負荷）比一一般房間要大大得多。夏季季汽車長時間間停在烈日下下，車內(nèi)溫度度會上升到以以上。汽車的使用環(huán)境境非常嚴(yán)酷，這這些環(huán)境因素素往往造成汽汽車電子裝置置的性能惡化化，甚至不能能完成規(guī)定的的功能或損壞壞，出現(xiàn)可靠靠性故障。因因此與一般控控制系統(tǒng)相比比，汽車空調(diào)調(diào)控制系統(tǒng)也也有其特殊要要求。1）首先，要滿滿足溫度、濕濕度環(huán)境的要要求。汽車外外部的環(huán)境溫溫度最高，最最低為，但汽汽車內(nèi)的工作作環(huán)境卻因部部件的位置不不同而相差極極大。2）其次，要滿滿足振動沖擊擊環(huán)境要求，汽汽車零部件必必須承受由不不良路面引起起的較大的振振動和沖擊。3）還有，要滿滿足電氣環(huán)境境要求。汽車車電源波動

15、和和瞬時過電壓壓等將形成較較壞的電氣環(huán)環(huán)境2 汽車空調(diào)系系統(tǒng)工作原理理2.1汽車空調(diào)調(diào)系統(tǒng)基本工工作原理汽車空調(diào)的基本本功能是通過過人為的方法法使車內(nèi)的溫溫度降低和升升高，從而達達到使人體感感到舒適的溫溫度環(huán)境。汽汽車空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)都可以分為為采暖系統(tǒng)和和制冷系統(tǒng)兩兩部分。如圖圖21為汽車空調(diào)調(diào)制冷循環(huán)圖圖。圖2-1 汽車車空調(diào)制冷循循環(huán)圖Fig.2-11 Automootive air-condiitioniing reefrigeerant recyccling planss制冷系統(tǒng)主要由由壓縮機、冷冷凝器（包括括冷凝風(fēng)機）、膨膨脹閥和蒸發(fā)發(fā)器（包括蒸蒸發(fā)風(fēng)機）組組成。其制冷冷原理是利用用液體

16、制冷劑劑吸熱產(chǎn)生冷冷效應(yīng)。首先先，低壓（低低溫）液態(tài)制制冷劑進入用用來冷卻車內(nèi)內(nèi)空氣的蒸發(fā)發(fā)器，制冷劑劑加熱在定壓壓下氣化。由由于制冷劑在在管內(nèi)氣化時時的溫度低于于管外空氣的的溫度，因此此能自動地吸吸取車內(nèi)空氣氣中的熱量，使使空氣的溫度度降低，產(chǎn)生生冷效應(yīng)。然然后，氣化了了的制冷劑通通過壓縮機壓壓縮，變成高高于車外空氣氣的高溫高壓壓氣體。這時時，制冷劑通通過在車外的的冷凝器將熱熱量釋放到車車外，制冷劑劑放熱就變成成了高壓液態(tài)態(tài)冷凝劑。最最后，經(jīng)過膨膨脹閥，恢復(fù)復(fù)到低壓（低低溫）液態(tài)。所所以，當(dāng)空調(diào)調(diào)要進行制冷冷時，必須開開啟壓縮機使使制冷劑循環(huán)環(huán)，從而降低低車內(nèi)溫度。采暖系統(tǒng)是由暖暖風(fēng)散熱器、

17、暖暖水閥和風(fēng)機機組成。由于于汽車行使時時發(fā)動機產(chǎn)生生大量熱量，一一般小型汽車車空調(diào)都采用用發(fā)動機余熱熱采暖。發(fā)動動機冷卻水通通過暖水閥流流入暖風(fēng)散熱熱器，從而升升高通過暖風(fēng)風(fēng)散熱器的空空氣。2.2 汽車空空調(diào)的總成結(jié)結(jié)構(gòu)汽車空調(diào)系統(tǒng)總總成是采用冷冷暖完全合一一型，內(nèi)外循循環(huán)風(fēng)門由內(nèi)內(nèi)外循環(huán)電磁磁閥控制，當(dāng)當(dāng)內(nèi)外循環(huán)電電磁閥閉合時時，汽車空調(diào)調(diào)處于內(nèi)循環(huán)環(huán)狀態(tài)，這個個時候只有車車內(nèi)回風(fēng)能夠夠進入空調(diào)風(fēng)風(fēng)道。反之，當(dāng)當(dāng)內(nèi)外循環(huán)電電磁閥開時，空空調(diào)處于外循循環(huán)狀態(tài)，這這個時候不僅僅僅車內(nèi)回風(fēng)風(fēng)能夠進入空空調(diào)風(fēng)道，車車外空氣也進進入空調(diào)風(fēng)道道，也就制冷冷（加熱）處處理前空氣是是車內(nèi)回風(fēng)和和車外新鮮空空

18、氣的混合氣氣體。風(fēng)機由風(fēng)機調(diào)速速電路控制，其其作用是推動動空氣在空調(diào)調(diào)風(fēng)道里流動動，在全和一一型空調(diào)中，它它同時也起了了制冷蒸發(fā)器器風(fēng)扇和暖風(fēng)風(fēng)散熱器風(fēng)扇扇的作用。所所以風(fēng)機的快快慢直接影響響了制冷蒸發(fā)發(fā)器和暖風(fēng)散散熱器的對流流散熱快慢，也也就直接影響響了車內(nèi)空氣氣的調(diào)節(jié)速度度。由于空調(diào)調(diào)風(fēng)道只有這這一個風(fēng)機，所所以無論是哪哪個出風(fēng)口風(fēng)風(fēng)速的大小都都是由該風(fēng)機機控制。制冷冷蒸發(fā)器連接接制冷壓縮機機，壓縮機由由壓縮機電磁磁閥控制。當(dāng)當(dāng)壓縮機電磁磁閥吸合，壓壓縮機開始工工作，蒸發(fā)器器就能從流過過的空氣中吸吸取熱量，從從而使空氣降降溫。暖風(fēng)散散熱器由暖水水電磁閥控制制，當(dāng)暖水電電磁閥吸合，發(fā)發(fā)動機冷

19、卻水水流過暖風(fēng)散散熱器，這樣樣就可以通過過發(fā)動機余熱熱進行熱交換換，將經(jīng)過散散熱器的空氣氣加熱?；旌巷L(fēng)門、風(fēng)向向風(fēng)門開度由由風(fēng)門電機控控制?；旌巷L(fēng)風(fēng)門負責(zé)控制制空氣經(jīng)過蒸蒸發(fā)器和暖風(fēng)風(fēng)散熱器的量量，也就是控控制經(jīng)過兩種種處理空氣的的混合程度。風(fēng)風(fēng)向風(fēng)門可以以控制空調(diào)出出風(fēng)口的出風(fēng)風(fēng)方式，也就就是控制經(jīng)過過處理的空氣氣從除霜風(fēng)口口、下吹風(fēng)口口和前吹風(fēng)口口吹出。3 汽車空調(diào)系系統(tǒng)硬件電路路的設(shè)計在工業(yè)控制中，單單片機以其體體積小、指令令豐富、控制制技術(shù)成熟、修修改方便、開開發(fā)周期短、適適應(yīng)性強等特特點，在各個個領(lǐng)域、各個個行業(yè)都的到到了廣泛應(yīng)用用。隨著單片片機應(yīng)用的日日益廣泛，單單片機的種類類越來

20、越多，一一種微控制器器的選擇需要要從多個方面面考慮，首先先，必須根據(jù)據(jù)系統(tǒng)的功能能要求，在滿滿足功能要求求的前提下，優(yōu)優(yōu)化系統(tǒng)的構(gòu)構(gòu)成；其次，要要想使用某種種微控制器設(shè)設(shè)計好一個系系統(tǒng)，必須對對這種微控制制器本身及其其系統(tǒng)比較熟熟悉；最后，開開發(fā)設(shè)備和產(chǎn)產(chǎn)品的供貨渠渠道以及成本本要求也確定定能否采用某某種產(chǎn)品。本本系統(tǒng)選用了了凌陽公司生生產(chǎn)的SPCCE061AA型16位單片機機。下面對硬硬件電路各部部分一一介紹紹。3.1控制器功功能汽車空調(diào)控制系系統(tǒng)可以根據(jù)據(jù)人們對車內(nèi)內(nèi)溫度的設(shè)定定值，控制汽汽車空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)節(jié)，使車廂內(nèi)內(nèi)空調(diào)環(huán)境達達到設(shè)定的目目標(biāo)溫度。為為了實現(xiàn)上述述控制過程，必必須

21、測量車內(nèi)內(nèi)環(huán)境狀況參參數(shù)，通過安安裝在車內(nèi)不不同位置上的的各種傳感器器經(jīng)過A/DD轉(zhuǎn)換成數(shù)字字量，輸送給給控制器進行行控制決策，得得到各執(zhí)行器器的控制電壓壓，使各執(zhí)行行器工作，從從而實現(xiàn)對車車內(nèi)環(huán)境的改改變。圖3-1為汽車空調(diào)調(diào)控制系統(tǒng)的的硬件組成。圖3-1 汽車車空調(diào)系統(tǒng)硬硬件組成Fig.3-11 Automootive air-ccondittioninng sysstem hhardwaare3.2 系統(tǒng)主主要功能介紹紹汽車空調(diào)控制器器不但能實現(xiàn)現(xiàn)手動控制功功能，主要還還是能將操作作控制系統(tǒng)自自動化，通過過減輕駕駛員員的操作強度度來提高汽車車空調(diào)的舒適適性，其主要要功能如下：1）溫度的自

22、動動調(diào)節(jié)功能：能根據(jù)設(shè)定定溫度和車內(nèi)內(nèi)溫度的溫差差來自動控制制混風(fēng)電機的的開啟角度，壓壓縮機和冷凝凝器的開與關(guān)關(guān)，進而自動動調(diào)節(jié)溫度。2）風(fēng)機的自動動調(diào)速功能：即使風(fēng)機調(diào)調(diào)速模塊改變變了，也不必必重新調(diào)PWWM 的輸出出值，根據(jù)當(dāng)當(dāng)前設(shè)置的風(fēng)風(fēng)量等級，自自動調(diào)節(jié)風(fēng)機機兩端的電壓壓，使之維持持一個穩(wěn)定的的狀態(tài)，保證證風(fēng)量的穩(wěn)定定輸出。3）手動調(diào)節(jié)功功能：可以自自行設(shè)置風(fēng)門門的位置（前前吹風(fēng)、下吹吹風(fēng)、除霜），前前后風(fēng)機風(fēng)量量的大小控制制、壓縮機的的開啟、內(nèi)外外循環(huán)風(fēng)門的的切換、設(shè)置置溫度的大小小等。4）節(jié)能控制：風(fēng)量的最適適量控制，自自動轉(zhuǎn)入經(jīng)濟濟運行模式，能能根據(jù)車內(nèi)外外溫度自動切切斷壓縮機電

23、電源等。5）顯示控制：能顯示給定定的溫度、控控制溫度等。3.3單片機的的選取方案一：用傳統(tǒng)統(tǒng)的51系列單片片機作為系統(tǒng)統(tǒng)控制器。在在本設(shè)計中，單單片機的運算算速度越快，控制精度就越高，所以對單片機的執(zhí)行速度有較高的要求；又由于本系統(tǒng)程序量較大，使用的I/O口資源較多，對于51來說，實現(xiàn)這些功能都比較困難。方案二:采用116位單片機機SPCE0661A作為運運動物體的控控制中心。SSPCE0661A具有豐豐富的資源：RAM，ROM空間大大、指令周期期短、運算速速度快、低功功耗、低電壓壓、可編程音音頻處理，易易于編寫和調(diào)調(diào)試等優(yōu)點。尤尤其在復(fù)雜的的數(shù)學(xué)運算，其其運算速度快快，精度高?；谏鲜龇治?/p>

24、析，擬選擇方方案二。SPEC0611A單片機是是臺灣凌陽公公司生產(chǎn)的一一種高性能116位微處理理器，具有體體積小、集成成精度高、易易擴展、可靠靠性高、功耗耗低、結(jié)構(gòu)簡簡單、中斷處處理能力強等等特點，內(nèi)嵌嵌32K字閃存存FLASHH，處理速度度高，能夠很很方便地完成成普通單片機機的功能，還還具有數(shù)字語語音播報和識識別的功能。SPCE0611A主要性能能1：1）采用16位位微處理器；2）工作電壓(CPU) VDD為2.4-3.6V (I/O) VDDHH為2.4-5.5V3）CPU時鐘鐘：0.322MHz-49.1552MHz ；4）內(nèi)置2K字字SRAM；內(nèi)內(nèi)置32K FLASHH；5）2個16位

25、位可編程定時時器/計數(shù)器(可自動預(yù)置置初始計數(shù)值值)；6）32個通用用可編程輸入入/輸出端口；7）14個中斷斷源可來自定定時器A / B，時基基信號，2個外部時鐘鐘源輸入；8）具備觸鍵喚喚醒的功能；9）使用凌陽音音頻編碼SAACM_S2240方式(2.44K位/秒)，能容納2110秒的語音音數(shù)據(jù)；10）鎖相環(huán)PPLL振蕩器器提供系統(tǒng)時時鐘信號；332768HHz實時時鐘鐘；11）聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸輸入通道內(nèi)置置麥克風(fēng)放大大器和自動增增益控制(AAGC)功能；12）具備串行行設(shè)備接口；13）具有低電電壓復(fù)位(LLVR)功能能和低電壓監(jiān)監(jiān)測(LVDD)功能；14）內(nèi)置在線線仿真電路IICE（In-

26、 CCircuiit Emuulatorr）接口；15）具有WaatchDoog功能。3.3.1 SSPCE0661A最小系系統(tǒng)在OSC0、OOSC1端接接上晶振及諧諧振電容，在在鎖相環(huán)壓控控振蕩器的阻阻容輸入VCCP端接上相相應(yīng)的電容電電阻后即可工工作。其它不不用的電源端端和地端接上上0.1FF的去藕電容容提高抗干擾擾能力2。圖3-2所示為為SPCE0661A最小系系統(tǒng)。圖3-2 SPPCE0611A最小系統(tǒng)統(tǒng)Fig.3-22 SPCEE061A mminimuum sysstem3.3.2 SSPCE0661A的存儲儲器SPCE0611A的存儲器器有2K字的SRAMM，其地址為為0 x00

27、000-0 x007FF,前前64個字即0 x000000 x003FF地址范圍內(nèi)內(nèi)可采用16位地址直接接尋址，尋訪訪速度為2個時鐘周期期，其余0 xx0040-0 x07FFF地址范圍圍內(nèi)采用166位地址直接接尋址，存儲儲器的尋訪速速度為3個時鐘周期期。32K字的內(nèi)內(nèi)嵌式閃存FFLASH被被劃分為1228個頁（每每頁存儲容量量為256個字），地地址空間為00 x80000-0Xfffff,其中0 xFFFF6-0 xFFFFF為中斷向向量單元，CCPU正常工工作時，均可可通過程序?qū)憣懭牖虿脸Ａ砹硗?，還可用用SPR40996進行存儲儲器的擴展，在在數(shù)據(jù)量較大大的情況下，是是很有必要的的。3.

28、3.3 SSPCE0661A的I/O口SPCE0611A有32個并行I/OO口，即IOAA0IOA155，IOB0IOB155。這兩個口口的每一位可可通過編程單單獨定義為輸輸入或輸出口口。A口的IOA00IOA7用作作輸入口時具具有喚醒功能能。B口除具有常常規(guī)的輸入/輸出功能外外，還具有特特殊功能。單單個IOB22或IOB3口可可設(shè)置為外部部中斷輸入口口，設(shè)置P_FeedBBack單元元，再將IOOB2（IOB3）和和IOB4（IOB5）之之間接一個電電阻和電容，形形成反饋電路路以產(chǎn)生振蕩蕩信號，此信信號可作為外外部中斷源EEXT1或EXT2輸入入。IOB00和IOB1可作作為串行接口口SIO

29、的時鐘鐘信號。3.3.4 SSPCE0661A的PWWM應(yīng)用PWM是英文“PPulse Widthh Moduulatioon”的縮寫寫，簡稱脈寬寬調(diào)制。它是是利用 HYPERLINK /view/1125.htm 微處理理器的數(shù)字輸輸出來對 HYPERLINK /view/635021.htm 模擬擬電路進行控控制的一種非非常有效的技技術(shù)，廣泛應(yīng)應(yīng)用于測量，通通信，功率控控制與變換等等許多領(lǐng)域。SPCE061A芯片上有兩個脈沖寬度調(diào)制輸出引腳IOB8和IOB9，通過設(shè)置TimerA控制單元的b0b5來選擇TimerA的時鐘源，設(shè)置該單元的b6-b9，TimerA將輸出不同頻率的脈寬調(diào)制信號，

30、即控制脈寬占空比輸出APWMO。通過設(shè)置TimerB控制單元的b0b2來選擇TimerB的時鐘源，設(shè)置b6b9選擇TimerB輸出不同脈寬調(diào)制信號即控制脈寬占空比輸出BPWMO。3.3.5 SSPCE0661A的中斷斷系統(tǒng)SPCE0611A有14個中斷源源，分別為兩兩個定時器溢溢出中斷、兩兩個外部中斷斷、一個傳行行通信口中斷斷、一個觸鍵鍵喚醒中斷、7個時基信號中斷、PWM音頻輸出中斷等。有9個中斷向量對應(yīng)14個中斷源，其中3個中斷源設(shè)置為FIQ（IRQ0-IRQ2），另有10個中斷源設(shè)置為IRQ3IRQ6，還有一個專門用于通用異步串行通信口UART的中斷源設(shè)置為UART IRQ。具有兩個中斷優(yōu)

31、先級，可實現(xiàn)兩極中斷嵌套。3.4 電源電電路的設(shè)計汽車空調(diào)控制器器需要兩路電電源：5V電源和12VV電源。5V電源用于于SPCE0661A單片機機供電，12V電源用于于需要大電流流驅(qū)動的場合合，如步進電電機、風(fēng)機等等。由于汽車車蓄電池供電電電源僅有112V，并且且工作期間電電壓有比較大大的波動。綜綜合考慮，本本系統(tǒng)選用了了電源轉(zhuǎn)換芯芯片LM25575，將車車載電源轉(zhuǎn)換換為所需要的的電源。如圖圖3-3所示圖3-3 汽車車空調(diào)電源電電路Fig.3-33 Automootive air-ccondittioninng powwer ciircuitt圖3-3中1引引腳接VINN端，為未穩(wěn)穩(wěn)壓電源輸入

32、入端；2引腳OUTPPUT端，為為開關(guān)電壓輸輸出，接電感感及快速恢復(fù)復(fù)二極管；33引腳GND端，為為公共端；44引腳FEEDDBACK端端，為反饋輸輸入端；5引腳ON/OOFF端，為為控制輸入端端，接公共端端時，穩(wěn)壓電電路工作，接接高電平時，穩(wěn)穩(wěn)壓電路停止止。LM2575系系列開關(guān)穩(wěn)壓壓集成電路是是美國國家半半導(dǎo)體公司生生產(chǎn)的1A集成穩(wěn)壓壓電路，它內(nèi)內(nèi)部集成了一一個固定的振振蕩器，只須須極少外圍器器件便可構(gòu)成成一種高效的的穩(wěn)壓電路，可可大大減小散散熱片的體積積，而在大多多數(shù)情況下不不需散熱片，芯芯片可提供外外部控制引腳腳。該芯片的的工作范圍為為-40-1225，輸入電電壓范圍大（7V-45V）

33、，輸出電壓波動較小（5V），最大負載為1A，內(nèi)部有完善的保護電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等。其內(nèi)部電阻R2為不同阻值時，對應(yīng)的輸出電壓也不同，分別為1.7(3.3V)、3.1(5V)、8.8(12V)、11.3(15V).3.5 溫度檢檢測電路的設(shè)設(shè)計本設(shè)計采用四路路傳感器，對對車內(nèi)，車外外，發(fā)動機水水溫，蒸發(fā)器器表面溫度進進行采樣。溫溫度傳感器在在汽車空調(diào)控控制系統(tǒng)中占占有十分重要要的地位，它它的精度往往往直接影響整整個系統(tǒng)的控控制精度，因因此必須選取取精度高且性性能穩(wěn)定的溫溫度傳感器。常用的熱敏電阻阻有兩種：阻阻值隨溫度升升高而升高的的熱敏電阻，稱稱為正溫度系系數(shù)熱敏電阻阻；阻值隨溫溫度

34、升高而降降低的，稱為為負溫度系數(shù)數(shù)熱敏電阻（NTC）。NTC熱敏電阻主要用于溫度測量和電子電路的溫度補償。MF51型NTC熱敏電阻具有性能穩(wěn)定可靠，響應(yīng)速度快，一致性好等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)機、家用空調(diào)器、電冰箱等家用電器的溫度檢測與控制電路中13。溫度檢測電路如圖3-4所示：圖3-4 溫度度檢測電路Fig.3-44 Temperraturee deteectionn circcuitMF51系列的的NTC熱敏電電阻器適用于于300以下的的測溫與控溫溫電路，標(biāo)稱稱電阻R=。本設(shè)計選用的溫溫度傳感器是是MF51-502NTTC熱敏電阻阻和一高精度度電阻分壓即即可。另外，串串接一個電阻阻

35、，并接一個個到地的濾波波電容，增加加抗干擾的能能力。對于單單片機接口的的模擬信號采采集，軟件設(shè)設(shè)計為對各個個端口進行分分時采樣。3.6太陽輻射射強度檢測電電路設(shè)計太陽輻射傳感器器可選用光敏敏電阻，光敏敏二極管或者者光敏三極管管等。光敏電電阻受熱后其其阻值會變小小，光敏二極極管和三極管管是根據(jù)硅PPN結(jié)光照后后產(chǎn)生的光電電效應(yīng)原理制制成的，光敏敏二極管工作作于反向偏壓壓下，其光譜譜響應(yīng)特性主主要由半導(dǎo)體體材料中所摻摻的雜質(zhì)所決決定，光敏三三極管使用時時，其基極通通常開路，基基極-集電極產(chǎn)生生的光感生電電流直接進入入基極，由于于光敏三極管管自身具有放放大作用，因因此光敏三極極管的靈敏度度比光敏二極

36、極管大得多。本設(shè)計中采用光光敏三極管33DU23，檢檢測太陽輻射射強度電路原原理圖如圖33-5所示，當(dāng)當(dāng)太陽輻射強強度發(fā)生變化化時，模擬信信號采樣端口口的輸入電壓壓隨之發(fā)生變變化，R144為NTC熱敏電電阻，作為溫溫度補償。如如信號變化太太小，可接信信號放大電路路之后送采樣樣端口。圖3-5 太陽陽輻射強度檢檢測電路Fig.3-55 Solar radiaation detecction circuuit3.7 轉(zhuǎn)向器器控制電路設(shè)設(shè)計與家用空調(diào)不同同，汽車空調(diào)調(diào)制冷、制熱熱的轉(zhuǎn)換是靠靠風(fēng)道的切換換來實現(xiàn)的，制制熱模式，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向制制熱風(fēng)道，風(fēng)風(fēng)從裝有水箱箱的風(fēng)道吹出出，水箱里的的水是發(fā)動機機的

37、冷卻水，含含有熱量；當(dāng)當(dāng)處于制冷狀狀態(tài)時，轉(zhuǎn)向向器轉(zhuǎn)向制冷冷風(fēng)道，壓縮縮機工作，使使蒸發(fā)器溫度度降低，風(fēng)機機吹出的風(fēng)通通過蒸發(fā)器，達達到制冷的目目的。汽車車車內(nèi)、外風(fēng)循循環(huán)和除霜運運行，分別通通過兩轉(zhuǎn)向器器來控制112。每個個轉(zhuǎn)向器的內(nèi)內(nèi)部都有小電電機，通過內(nèi)內(nèi)部的蝸桿，齒齒輪等傳動機機構(gòu)來驅(qū)動與與齒輪相配合合的擺臂，這這個擺臂又與與外部的連桿桿機構(gòu)來轉(zhuǎn)動動風(fēng)門。齒輪輪上裝有磁極極，它與轉(zhuǎn)向向器內(nèi)部電路路板上的霍爾爾元件相配合合來決定轉(zhuǎn)向向器轉(zhuǎn)動的位位置，從而確確定風(fēng)門所轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的角度。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器控制電電路如圖3-6所示。轉(zhuǎn)向器工作電壓壓為+12VV，“WAY”和“D”是轉(zhuǎn)向器的的控制端，“H1”和

38、“H2”是轉(zhuǎn)向器的的位置反饋信信號。單片機機的“IOB4”通過轉(zhuǎn)向器器“D”控制轉(zhuǎn)向器器轉(zhuǎn)動；“IOB7”通過轉(zhuǎn)向器器的“WAY”控制正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)；“IOA155”、“IOA144”分別接收來來自轉(zhuǎn)向器“H1”和“H2”的霍爾位置置反饋信號，單單片機根據(jù)該該反饋信號，控控制轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的角度。四四個光藕起電電平轉(zhuǎn)換和隔隔離作用。QQ2、Q3 是驅(qū)動轉(zhuǎn)向向器轉(zhuǎn)動的三三極管。圖3-6 轉(zhuǎn)向向器控制電路路Fig.3-66 Steeriing geear coontroll circcuit3.8壓縮機控控制電路設(shè)計計壓縮機電磁離合合器的工作電電壓為12VV，由于電磁磁離合器的工工作電流很大大，一般可達達

39、33.5A左右，故故驅(qū)動芯片選選用DC-SSSR固體繼繼電器。固體體繼電器是采采用固體元件件組裝成的一一種無觸點開開關(guān)器件，是是用小的電氣氣信號控制大大功率交直流流負載的一種種新型電子開開關(guān)，具有體體積小、無火火花、無噪音音、無污染、無無電磁干擾、開開關(guān)速度快、穩(wěn)穩(wěn)定性好、可可靠性高、輸輸入輸出完全全隔離、抗干干擾能力強等等突出優(yōu)點，并并具有抗震、防防潮、耐腐蝕蝕和防暴能力力。該芯片工工作電壓330V，工作作電流0.5510A，繼電電器吸合時間間最大1mss，繼電器釋釋放時間最小小1ms，最小小絕緣阻抗11000。在在負載的兩端端并接一個續(xù)續(xù)流二極管，減減小負載啟停停時的瞬間感感應(yīng)電流沖擊擊。

40、電路設(shè)計計如圖3-77所示：IOB9口產(chǎn)生生PWM波來控控制壓縮機的的轉(zhuǎn)速，壓縮縮機轉(zhuǎn)速快，空空調(diào)器制冷（熱熱）量就大，而而當(dāng)壓縮機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較低時，空空調(diào)器制冷（熱熱）量就小?？照{(diào)每次開始使用時，通常是讓空調(diào)以最大功率、最大風(fēng)量進行制熱或制冷，從而迅速接近所設(shè)定的溫度。這樣不僅節(jié)省了大量電能，而且使車室內(nèi)溫度維持了平衡。圖3-7 壓縮縮機控制電路路Fig.3-77 Compreessor contrrol ciircuitt3.9各個風(fēng)門門位置控制電電路設(shè)計混合風(fēng)門、內(nèi)外外循環(huán)風(fēng)門以以及模式風(fēng)門門通過12VV直流步進電電機進行控制制，微處理器器通過步進電電機驅(qū)動控制制器來控制步步進電機，從從而控

41、制了各各個風(fēng)門的開開度大小。系系統(tǒng)中選用四四相八拍步進進電機，L2298N（用用于輸入標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)TTL邏輯電電平、輸出電電壓、電流要要求比較高的的驅(qū)動電路，諸諸如繼電器、電電磁閥、DCC或步進電動動機等設(shè)備中中）作為雙橋橋驅(qū)動器件。其最大工作電壓為50V，每相最大輸出電流為3A；工作溫度范圍-40150；使能端ENABLEA和ENABLEB高電平信號有效，芯片工作。每次繞組受到激勵，電動機軸就旋轉(zhuǎn)一圈的幾分之一。為使其正確的旋轉(zhuǎn)，繞組必須按正確的順序受到激勵。若勵磁信號正向傳送，則步進電機正轉(zhuǎn)，通電相序為A-AB-B-BC-C-CD-D-DA；勵磁信號反向傳送，則步進電機反轉(zhuǎn)，通電相序為AD-D-

42、DC-C-CB-B-BA-A。由脈沖信號控制電動機，故調(diào)節(jié)脈沖信號的頻率便可改變步進電機的轉(zhuǎn)速。步進電機驅(qū)動電路原理圖如圖3-8所示：圖3-8 步進進電機控制電電路Fig.3-88 Steppeer mottor coontroll circcuit輸入引腳INPPUT1INPUTT4，分別由由單片機IOOB11IOB144端口控制，AA、B、C、D分別接于OUUTPUT11OUTPUUT4，其通通電時序圖如如表3-1所示。表3-1 四相相八拍步進電電機通電相序序Tab.3-11 Four of thhe eigght fiilm sttepperr motoor powwer phhase

43、ssequennceA B C D 1 0 0 00 1 1 0 00 0 1 0 00 0 1 1 00 0 0 1 00 0 0 1 11 0 0 0 11 1 0 0 113.10 風(fēng)機機轉(zhuǎn)速控制電電路設(shè)計風(fēng)機選用直流離離心式風(fēng)機，其其全速工作電電壓為12VV。三極管Q11為風(fēng)機運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動管，型型號為D15559，直接接驅(qū)動風(fēng)機運運轉(zhuǎn)，D3為續(xù)流二二極管，其主主要作用是保保護功率放大大管，防止關(guān)關(guān)斷風(fēng)機時由由于電感貯能能引起的順變變反向電壓擊擊穿功率管。C9為濾波電容，ICT1為光耦，起電平轉(zhuǎn)換和隔離作用。設(shè)計的電路如圖3-9所示：圖3-9 風(fēng)機機轉(zhuǎn)速控制電電路Fig.3-99 Fan

44、 sppeed ccontrool cirrcuit風(fēng)機的控制采用用PWM脈寬調(diào)調(diào)制，控制系系統(tǒng)在一級風(fēng)風(fēng)力下，輸出出的脈沖占空空比為12.5%，在五五級風(fēng)力下輸輸出脈沖占空空比為87.5%，其余余各級風(fēng)力下下的脈沖占空空比為此上、下下限均勻分布布。為此，本本系統(tǒng)利用了了單片機IOOB8口的PWM脈寬調(diào)調(diào)制功能，控控制風(fēng)機運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。3.11 鍵盤盤電路的設(shè)計計鍵盤是由若干按按鍵組成的開開關(guān)矩陣，它它是微型計算算機最常用的的輸入設(shè)備，用用戶可以通過過鍵盤向計算算機輸入指令令地址和數(shù)據(jù)據(jù)。鍵盤分為為編碼鍵盤和和非編碼鍵盤盤，非編碼鍵鍵盤是由軟件件來識別鍵盤盤上的閉合鍵鍵，它具有結(jié)結(jié)構(gòu)簡單、使使用靈活

45、等特特點，因此被被廣泛應(yīng)用于于單片機系統(tǒng)統(tǒng)。本設(shè)計采采用非編碼鍵鍵盤進行設(shè)計計?？照{(diào)控制器面板板上一共有十十個功能按鍵鍵，微處理對對各個功能按按鍵進行掃描描，根據(jù)不同同的按鍵輸入入執(zhí)行相應(yīng)的的操作。控制制器的按鍵如如圖3-10所示。按按ON按鍵來切切換控制器軟軟開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)切換到空調(diào)調(diào)軟關(guān)機狀態(tài)態(tài)時，空調(diào)器器停止運作，按按鍵AC負責(zé)手動動模式/自動模式的的切換，調(diào)節(jié)節(jié)風(fēng)速可以通通過增風(fēng)速按按鍵和減風(fēng)速速按鍵進行調(diào)調(diào)節(jié)，風(fēng)速共共分5檔。在開機機狀態(tài)下，按按下除霜按鍵鍵便可進入特特定的除霜模模式，除霜模模式采用全熱熱除霜，這時時風(fēng)向風(fēng)門出出口吹向玻璃璃窗方向，前前吹按鍵和下下吹按鍵可以以切換風(fēng)向

46、風(fēng)風(fēng)門吹風(fēng)出口口的方向，同同時按下兩按按鍵能夠使風(fēng)風(fēng)向風(fēng)門出風(fēng)風(fēng)方向轉(zhuǎn)向前前吹和下吹同同時進行，內(nèi)內(nèi)外循環(huán)按鍵鍵負責(zé)控制內(nèi)內(nèi)外循環(huán)，當(dāng)當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處處于內(nèi)循環(huán)狀狀態(tài)時，如果果是外循環(huán)則則內(nèi)循環(huán)標(biāo)志志消失，升溫溫按鍵和降溫溫按鍵在手動動模式下是控控制混合風(fēng)門門檔位變化，而而在自動模式式下負責(zé)調(diào)節(jié)節(jié)設(shè)定溫度。圖3-10 鍵鍵盤電路Fig.3-110 Keyboaard Ciircuitt鍵盤行線通過電電阻接正電源源并將行線接接到單片機的的輸入口，而而將列線接到到單片機的輸輸出口，這樣樣當(dāng)按鍵沒有有按下時都是是高電平。如如果列線全輸輸出低電平，一一旦有按鍵按按下，該鍵相相應(yīng)的行線和和列線被短路路，行線

47、就會會被拉低。這這樣如果讀入入的行線狀態(tài)態(tài)不是全高，就就表示有鍵按按下。要確定定是哪個鍵閉閉合，先使列列線Y0為低電平平，其余列線線為高電平，讀讀行線狀態(tài)。如如果不全為高高，則被按下下的鍵就是為為低電平的行行線和Y0相交的鍵鍵。如果行線線全為高，則則Y0這一列上上沒有鍵閉合合，接著使列列線Y1為低電平平，其余列線線為高電平。用用同樣方法檢檢查Y1，這一列列有無鍵閉合合，依次類推推。IOA33IOA6接鍵鍵盤的Y0Y3，IOA100IOA133接鍵盤的X00X3。表3-2 鍵值值分布及意義義Tab.3-22 Distriibutioon andd signnificaance oof thee

48、keybboard鍵值 功能能 鍵值值 功能能 S0 ONN(軟開關(guān)) S66 前吹風(fēng) S1 AC(手動/自動動) S77 下吹風(fēng) S2 升溫 SS8 除霜霜 S3 降溫 SS9 壓縮縮機 S4 增增風(fēng)速 S110 內(nèi)外循環(huán)環(huán) S5 減減風(fēng)速3.12 顯示示電路的設(shè)計計本設(shè)計采用四位位LED對溫度度進行顯示。MAX7219是一個采用3線串行接口的8位共陰極7段LED顯示驅(qū)動器。該芯片可直接驅(qū)動最多8位7段數(shù)字LED顯示器或64個發(fā)光二極管。它與MCU 的連接很簡單,僅用三個引腳與MCU 相應(yīng)端連接即可實現(xiàn)最高10MHz串行通信。MAX7219內(nèi)部設(shè)有掃描電路, 除了更新顯示數(shù)據(jù)時從單片機接收數(shù)

49、據(jù)外,平時獨立工作,極大地節(jié)省了MCU 有限的運行時間和程序資源。MAX7219允許用戶選擇多種譯碼方式, 每個顯示位都能獨立尋址和刷新而不需要重寫其他的顯示位, 軟件編輯非常方便。該芯片工作電壓4.05.5V, 最大功耗1.1W。DIN為串行數(shù)據(jù)輸入端，當(dāng)CLK 為上升沿時, 數(shù)據(jù)被載入16b內(nèi)部移位寄存器。CLK為串行時鐘輸入端，其最大工作頻率可達10MHz。LOAD 為片選端, 當(dāng)LOAD 為低電平時, 芯片接收來自DIN 的數(shù)據(jù), 接收完畢, LOAD 回到高電平時, 接收的數(shù)據(jù)將被鎖定。DIG0DIG7為吸收顯示器共陰極電流的位驅(qū)動線，其最大值可達500mA,關(guān)閉狀態(tài)時,輸出+VCC

50、。SEGASEGG, DP 為驅(qū)動顯示器7 段及小數(shù)點的輸出電流,一般為40mA左右,可軟件調(diào)整,關(guān)閉狀態(tài)時,接入GND。DOUT為串行數(shù)據(jù)輸出端,通常直接接入下一片MAX7219的DIN 端。顯示電路如圖3-11所示:圖3-11 顯顯示電路Fig.3-111 Show ccircuiit3.13 外擴擴存儲器電路路的設(shè)計SPCE0611A中的FLASH只有32Kwwords,由于系統(tǒng)設(shè)設(shè)計的程序較較多，要存放放大量的數(shù)據(jù)據(jù)，這樣一來來，就要考慮慮對存儲器進進行外圍擴展展。本設(shè)計采采用凌陽公司司的SPR44096芯片片對存儲器擴擴展。SPR40966是一個高性性能的4M-bitt（512K8b

51、it）總線線FLASHH,分為256個扇區(qū)區(qū)，每個扇區(qū)區(qū)為2K-bbyte。SPR40096還內(nèi)置置了一個4KK8bit的SRAM。在在進行FLAASH的變成成/擦除的時候候，可以并發(fā)發(fā)執(zhí)行SRAAM的讀/寫。SPR44096內(nèi)置置了一個總線線存儲器接口口和一個串行行接口，它允允許單片機通通過8bit并行模模式或者1-bit的串串行模式訪問問FLASHH/SRAMM存儲區(qū)。本本設(shè)計使用串串行模式，串串行接口的工工作頻率為55MHZ。SPR40096有兩個個電源輸入端端VDDI和VDDQ。VDDI是給給內(nèi)部FLAASH和控制制邏輯供電的的；VDDQQ是專門為I/O供電的，如如圖3-12所示。串行

52、接口模式的的選中是通過過設(shè)置CF22CF0來實現(xiàn)現(xiàn)的。當(dāng)成分分CF2CF0均接高高電平時，選選中的就是串串行接口模式式。在串行接接口模式下，CF7為低電平時選中FLASH，高電平時選中SRAM。設(shè)計中，SCLK接IOB0，SDA接IOB1，CF2CF0接高電平，選擇串行接口模式；CF7接低電平，選中FLASH.圖3-12 SSPR40996管腳圖 Fig.3-112 SPR44096-ppin maap3.14硬件抗抗干擾措施汽車空調(diào)使用環(huán)環(huán)境炎熱、潮潮濕，電子打打火、電磁輻輻射、油煙、灰灰塵等對其產(chǎn)產(chǎn)生的干擾非非常嚴(yán)重，因因此抗干擾措措施對本系統(tǒng)統(tǒng)來說非常重重要。因此，在在控制器設(shè)計計時主要

53、采用用以下硬件抗抗干擾措施：（1）采用了光光電隔離技術(shù)術(shù)，將數(shù)字信信號與系統(tǒng)主主機完全隔離離，切斷了干干擾信號的途途徑，有效地地抑制了尖脈脈沖及各種噪噪聲的干擾。（2）電源設(shè)計計抗干擾措施施：用電解電電容濾波；集集成電路的電電源和地之間間均加一個去去耦合電容；對不使用的的集成電路的的端子作上拉拉和下拉處理理，使它處于于穩(wěn)定狀態(tài)。（3）元件布置置抗干擾措施施：妥善考慮慮每一個元件件的位置和布布線，以求盡盡可能地降低低傳輸通道間間的干擾耦合合；設(shè)計時，盡盡可能把相互互有關(guān)的元件件安排在一起起：電感部件件，應(yīng)遠離可可能引起干擾擾的元件布放放；把容易產(chǎn)產(chǎn)生電磁干擾擾的大電流元元件遠離邏輯輯電路。同時時

54、，對每一個個感性負載并并接續(xù)流二極極管，減小負負載啟停時瞬瞬間感應(yīng)電流流沖擊。（4）在設(shè)計中中接地抗干擾擾措施：盡可可能使接地電電路各自形成成回路，減少少電路與地線線之間的電流流耦合；合理理布置地線使使電流局限在在盡可能小的的范圍內(nèi)，并并根據(jù)接地電電流的大小設(shè)設(shè)計相應(yīng)寬度度的印刷電路路和接地方式式。4 汽車空調(diào)系系統(tǒng)的軟件設(shè)設(shè)計 汽車空調(diào)全自動動控制可以通通過汽車空調(diào)調(diào)控制器的軟軟件編寫實現(xiàn)現(xiàn)。對于本文文所設(shè)計的汽汽車空調(diào)控制制器，由于使使用功能模塊塊化編程的思思想，所以全全自動控制就就是對應(yīng)一個個將輸入條件件轉(zhuǎn)化為輸出出控制量的功功能軟件模塊塊，這里稱它它為自動控制制功能軟件模模塊。在實際際

55、開發(fā)過程中中發(fā)現(xiàn)，雖然然模糊控制具具有規(guī)則制定定簡單且適應(yīng)應(yīng)性強等優(yōu)點點，促進了控控制系統(tǒng)的制制定。但是其其輸入輸出多多個隸屬度函函數(shù)和多條規(guī)規(guī)則的規(guī)則庫庫的建立占用用大量的程序序空間，這是是由于模糊控控制系統(tǒng)的非非線性引起的的。另外，在在模糊推理的的過程中，要要進行多次的的關(guān)系運算，在在模糊推理后后又要進行解解模糊運算，這這對于運算速速度慢的硬件件做不到控制制的實時性。然然而將模糊控控制的方法引引如到實際的的空調(diào)控制器器上，并不一一定要將模糊糊推理過程放放到控制器的的實際硬件上上執(zhí)行。對于于沒有自修正正功能的控制制系統(tǒng)，其輸輸入輸出的映映射是固定的的，所以只要要實現(xiàn)對于全全部輸入空間間到輸出

56、空間間的映射就可可以了。從軟軟件的設(shè)計角角度來看，最最簡單的映射射就是將預(yù)先先計算好的結(jié)結(jié)果以表的形形式記錄，然然后通過查表表來實現(xiàn)。顯顯然，這樣犧犧牲了控制的的靈活性，對對于輸入變量量較多和控制制精度較高的的控制系統(tǒng)是是無法實現(xiàn)的的。在前面進行硬件件電路設(shè)計時時，溫度傳感感器的精度只只能達到1懾氏度，所所以對輸出控控制的精度要要求也不高。按按照前面所述述的控制策略略，可以對車車內(nèi)溫度進行行有效控制。本系統(tǒng)控制軟件件由主程序和和定時器中斷斷服務(wù)程序等等組成，從功功能上分包括括系統(tǒng)初始化化、顯示程序序、模糊控制制查表子程序序和按鍵處理理程序等模塊塊。模塊化編程是一一種軟件設(shè)計計方法，各模模塊程序

57、分別別編寫，編譯譯和調(diào)試，最最后模塊一起起連接，定位位。4.1 主程序序模塊主程序的功能是是完成車內(nèi)溫溫度的數(shù)據(jù)采采集、模糊規(guī)規(guī)則的運算處處理、控制量量的輸出。主主程序流程圖圖如4-1所示，主主程序具體要要：1）定義系統(tǒng)運運行過程中所所需要的變量量，以及顯示示器所需要的的段碼。2）分配硬件系系統(tǒng)相關(guān)資源源，如寄存器器、ROM、中斷斷源以及堆棧棧等。3）完成系統(tǒng)的的自檢。4）在程序運行行過程中，按按照設(shè)計的要要求，依次完完成對系統(tǒng)各各模塊的調(diào)用用。5）在模塊調(diào)用用過程中，實實現(xiàn)現(xiàn)成保護護，以確保程程序的正常返返回。6）保存系統(tǒng)運運行過程中的的必要參數(shù)。圖4-1 主程程序流程圖Fig.4-11 F

58、low cchart of thhe maiin proogram4.2 數(shù)據(jù)采采集子程序模模塊數(shù)據(jù)采集子程序序模塊主要功功能是對車內(nèi)內(nèi)外溫度，蒸蒸發(fā)器溫度，陽陽光輻射強度度進行測量、計計算，對采集集來的模擬信信號進行數(shù)字字濾波處理，以以消除干擾。具具體做法是對對每個通道連連續(xù)采集三次次，對三次轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換結(jié)果求其其平均值，得得到測量值。圖4-2 數(shù)據(jù)據(jù)采集子程序序流程圖Fig.4-22 Dataa acquissitionn subrroutinne floow chaart4.3汽車室內(nèi)內(nèi)溫度模糊控控制的研究模糊控制中的控控制算法由模模糊控制子程程序?qū)崿F(xiàn)，它它包括兩部分分內(nèi)容：一是是離線模糊控控

59、制查表，首首先將模糊控控制表存于單單片機的程序序存儲器中，然然后根據(jù)溫度度誤差和誤差差變化率進行行二維查表；二是完成精精確測量值的的模糊化和控控制輸出量的的解模糊化，控控制輸出電路路。4.3.1 模模糊控制的基基本原理對于一個系統(tǒng)而而言，模糊控控制在控制系系統(tǒng)中所表現(xiàn)現(xiàn)的具體形式式是模糊控制制器。模糊控控制從系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)角度講，是是以模糊控制制器取代的數(shù)數(shù)字控制器。這這種結(jié)構(gòu)和傳傳統(tǒng)的控制結(jié)結(jié)構(gòu)完全一樣樣。從校正的的角度看，它它是一種偏差差校正方式。模模糊控制的系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖圖4-3所示11。從圖4-3中可可以看出，模模糊控制器的的輸入量是系系統(tǒng)的偏差ee，在計算機機控制系統(tǒng)中中它是數(shù)字量量，是

60、有確定定數(shù)值的清晰晰量，通過模模糊化處理，用用模糊語言變變量E來描述偏差差，若以T(E)記E的語言值集集合，則有：T(E)負負大，負中，負負小，零，正正小，正中，正正大或用符號表示負負大NB（Negattive BBig）、負負中NM（Negattive MMediumm）、負?。∟Negatiive Smmall）、零零ZE（Zero）、正正小PS(PPositiive Smmall)、正正中PM（Posittive MMediumm）、正大PBB(Posiitive Big),則：T(E)=NS,NM,NBB,ZE,PPS,PM,PB圖4-3 模糊糊控制系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)框圖Fig.4-33 Fu