发布时间 : 星期一 文章(完整版)基于单片机的汽车空调控制系统设计1毕业论文更新完毕开始阅读2d2a795e6d85ec3a87c24028915f804d2b16873e
串行接口的工作频率为5MHZ.SPR4096有两个电源输入端VDDI和VDDQ是给内部FLASH和控制逻辑供电的：VDDQ是专门为IO供电的。串行接口模式的选中是通过设置CF2-CF0来实现的。当成分CF2-CF0均接高电平时，选中的就是串行接口模式。在串行接口模式中，CF7为低电平时选中FLASH,高电平选中SRAM.设计中，SCLK接IOB0，SDA接IOB1，CF2-CF0接高电平，选择串行接口模式：CF7接低电平，选中FLASH
3.3 电源电路设计
汽车空调控制器需要两路电源：5v和12v电源。5v电源用于SPCE061A单片机供电，12v电源用于需要大电流驱动的场合，风机，压缩机等。由于汽车蓄电池供电只有12v并且工作期间有很大波动。综合考虑，本系统选用了电源芯片LM2596，将车载电源转换为所需电源。如下图所示
3.4 温度信号采集电路的设计
3.3.1 温度传感器的选择
温度传感器的功能是进行温度信号的测量，在本文中采用温度传感器AD590 [13]。
AD590是美国ANALOGDEVCIE公司生产的专用集成温度传感器，属于电流输出型传感器。在一定温度范围内，它相当于一个高阻抗恒流源，其电流温度灵敏度为1μAK。它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声等的干扰。此外，它还具有体积小、测温精度高、线性度好和互换性强等特点。传输线上的压降不影响输出电流值，可以进行远距离传输。因此，它具有使用方便，抗干扰能力强的特点，特别适用于较远距离的温度巡回检测系统的设计方法。其主要技术指标为:
1) 测温范围:-55℃～150℃
2) 电流输出: 1μAK 3) 电源电压:4～30v(直流) 4) 精度:0.5℃ 5) 重复性:±0.1℃ 6) 输出阻抗:约为10MΩ 7) 长期漂移:±0.1℃月 4.3.2 温度传感器采样放大电路
温度传感器采集的温度信号是模拟信号，需要进行AD转换。某些结型半导体器件，例如二极管和三极管对温度呈现出敏感性，因而可用作温度敏感元件，因此可以利用这个特性，从它的输出电量的大小直接换算，而得到绝对温度值。AD590便是根据此原理制造的一种半导体集成温度传感器。
单片机SPCE061A的输入信号是电压值，电压范围是OV～5V，而AD590采集的温度信号是电流信号，电流的量值是微安级，所以AD590传感器采集的温度信号还不能直接输入到单片机中，需要进行电流电压的转换，将电流信号转换为电压信号，并且对电压信号进行放大。以适应ADC0809芯片的输入要求。因此，本文采用10KΩ电阻与AD59O串联对传感器进行电压取样。在电阻上得到与绝对温度成正比的电压输出Vo(1mVK)。
当温度变化时，AD59O会产生变化的电流，而且AD590的输出是与绝对温度(K)成正比的，其在0℃时输出电流为273.2uA，为了使AD590的输出与摄氏温度(℃)成比例关系[14]，作如下处理。经OPA1将电流转换成电压，再由OPA2做零位调整，最后由OPA3反向放大10倍。放大电路如图4.2。
第一个步骤:先调AD59O的可变电阻器VR1。如以0℃为参考值，则应使电压输出为2.73V；
第二个步骤:调整VR2，使0℃时OPAZ的输出为2.73-2.73=OV(反相，零位调整)；
第三个步骤:调VR3，使此时OPA3放大10倍。
-12V-12V10K10KCD4051输出端 outOPA120KVR2+12V+12V-12V+12V1K1KOPA2OPA310K-12V5KADC0809的 IN图4.2 采样放大电路
另外，出于经济性和数据采集特点的考虑，本文决定采用多路开关来对4路传感器信号进行分时采集，这样可以使4↗路信号共用一个放大器，而又不影响电路的特性。模拟开关CD4051的选通地址A0～A2单片机的控制。就完成了从温度电流信号到AD转换器标准电压信号的转换。
前面已谈到AD590及其测量调理电路如何实现标准电压信号的输出，该电压信号为模拟量，为了温度信号的引入，必须进行模数转换。对于单片机接口的模拟信号采集，软件设计为对每个端口进行分时采集。
3.4 转向器控制电路设计
与家用空调不同，汽车空调制冷制热是靠风道的切换来实现的，制热
模式转向制热风道，风从装有水箱的风道吹出，水箱中的水是发动动的冷却水，含有热量：当处于制冷模式是，转向器转向制冷风道，压缩机工作，蒸发器温度降低，风机吹出的风通过蒸发器，达到制冷的目的。在汽车内，外风循环和除霜运行，分别通过两转向器来控制。每个转向器的内部都有小电机，通过内部的蜗杆，齿轮等传动装置来驱动与齿轮相配合的摆臂，
这个摆臂又与外部的连杆机构来转动风门。齿轮上装有磁极，它与转向器内部电路板得霍尔元件来决定转向器转动的位置，从而确定风门所转的角度。
转向器工作电压为+12V，“WAY”和“D”是转向器的控制端，“H1”和
“H2”是转向器位置反馈信号。单片机的“IOB4”通过转向器“D”控制转向器转动，“IOB7”通过转向器的“WAY”控制正反转， “IOA15” “IOA14”分别接受来自转向器 “H1” “H2”的霍尔位置反馈信号，单片机根据该反馈信号，控制转向器转动的角度。
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人机接口的设计一LED显示和键盘
LED显示和简易键盘是汽车空调智能温控系统的人机接口，车厢内的测量温度和设定温度由LED显示,通过键盘，可以实现系统的“软关机”和恢复“正常运行状态”，可以切换“自动”和“手动”工作模式。在“自动模式”下能够通过输入温度设定值，实现车厢温度的自动调节；而在“手动模式”下可以直接改变混合风的开度，实现车厢温度的人工调节。用8255扩展并行IO接口构成的键盘和四位七段LED显示器接口电路。
另外，接在P1.2上的指示灯L0工作于混合风门的手动控制的模式下，当其发光时，表示风门处于最大开度位置。 4.4.1 8255和A589C52的硬件连接
8255是一种可编程的并行IO接口芯片，其内部含有三个8位数据端口A、B、C，都可以选择作为输入或输出。有A组和B组两组控制电路，A组控制电路控制端口A和端口C的上半部分(PC7～PC4)；B组控制电路控制端口B和端口C的下半部分(PC3～PC0)。8255中的三个端口以及内部的一个控制寄存器，由A1、A0来加以选择。