空调控制电路
基于 片机的汽车空调控制系统摘要： 文介绍的就是利用 开发环境、键字：调自动控制、真1 前言司的高档 8位单片机，采用以擦写 10000次以上、内部集成 、四通道成内经过标定的荡器、采用精简指令集，具有32个通用工作寄存器，具有只需两个时钟周期的硬件乘法器，运算速度快等。由于其集成度高、处理速度快，使得利用片机进行系统开发只需很少（甚至没有）的外部器件即可实现强大的功能，逐渐在各种场合得到广泛应用，取代其它8位单片机。利用它来开发汽车空调控制系统，只需热电阻、液晶显示模块和一些继电器及其驱动芯片即可实现。2 工作原理本系统可以分为五大部分：热电阻温度采集、运行状态显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机控制。热电阻温度采集热电阻传感器以其温度特性稳定、测量精图1 大型中央空调得到了广泛的应用。采用示。热电阻温度变化时，使得运算放大器的同相输入端的电位发生变化，经过运算放大器放大之后输入到于单片机采用5电桥在温度变化为0100°C 时，输出电压范围为0以确定运算放大电路的放大倍数为7,以获得最佳的测量结果。运算放大电路的电阻按以下公式确定：710456/取 。输出电压变860,1,45V。由于当输入电压为5采样值为1023,根据电桥平衡原理，可得到以下公式：)21(1023750）其中，N电桥电源电压，时的电阻0电阻的阻值按以下公式计算：:（2）)1(20温度为 t 时铂热电阻的电阻值， ；t温度，；时的电阻 1000。0A分度常数，AB分度常数，B1） 、（2）生成用代码如下： 9 电桥电源电压热电阻0度时的电阻值s 1000n s s =" & 3) & 0)n = 0 023 (10000 * n + 7161000 * U) / (7161 * U - 10 * n) ( 2 - 4 * (1 - ) / (2 * f n /*使用#_5;/初始化,指定列数为166);/设定显示坐标为（0,1）,1); /*在（0,1）显示字符串,注意：此字符串存储在);/*调用“浮点数转换成字符串”函数，函数原型：n, (,（0,2）,2); /显示字符串数组内容);电器控制出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流，直接驱动 是仍然不能直接驱动更大电流的器件，如继电器，所以必须接入较大功率的驱动器。常用的驱动方法有 74 系列功率集成电路驱动、列光耦合过零触发双向晶闸管驱动、固态继电器驱动等。本系统采用 片来驱动继电器。其内部结构如图 2 所示。达林顿阵列，是专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一个消线圈图 2 部结构图反电动势的二极管。输出端允许通过 流 200和压降 1V 左右，耐压 为 36V。采用集电极开路输出，输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器(等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡，共可以驱动 7 路，减少了电路板的连线数量，成本较低，广泛应用于各种工控板，其驱动原理如图 3 所示。图 3 驱动原理压缩机离合器继电器采用样做的好处是：当单片机受到外界干扰而不断复位或看门狗超时复位时，保证压缩机始终处于开启或关闭状态，有助于延长压缩机的寿命。盘输入本系统采用3×3矩阵式键盘。通过键盘可以控制系统工作方式（关闭、送风、制冷） 、风向步进电机（水平送风、倾斜送风、扫风） 、温度设定等。键盘的行由能内部上拉电阻）控制，而列则由图4所示。采用程序扫描的方式识别键码，其工作过程如下：(1) 判断键盘中有无键按下。通过以下代码实现：0=0/首先置“0” ，再判断否都为“ 1”。如果全为“1”,则表明第3列无键按下，否则有键按下,进入消除抖动程序；再置0”，再判断” 。如果全为“1”,则表明第2列无键按下，否则有键按下,进入消除抖动程序；再置” ，再判断否都为“ 1”。如果全为“1”,则表明第1列无键按下，否则有键按下,进入消除抖动程序。图4 3×3矩阵式键盘(2) ,消除抖动。当发现有键按下时，延时一段时间再判断键盘状态，若仍有键保持按下状态，则可以确定有键按下，否则认为是抖动。通过以下代码实现：;=0/(3) 判断键码。以下是识别为“（ 第2行第3列）的程序代码，其它按健类似。=0 / / =" / 等待按键释放=0(1);/关闭换气风机;/在 的(12,3) 显示“ 2,3); ; ;/开启换气风机; /在 的(12,3) 显示“ 2,3); ; ，返回主程序向步进电机控制定时器能够输出 程简单，精度高。编程让定时器 2 工作于相位可调模式，产生高精度的 形输出，调节占空比，以达到控制步进电机不同转角的目的。初始化设置如下：* 相位可调 式，比较匹配时清零 数为 0置位 */ /使能匹配中断图5 相位可调式的时序图图6 水平送风模式下的 倾斜送风模式下的 仿真目前最好的模拟单片机及外围器件的仿真软件，可以仿真 51 系列、其外围电路,如盘、马达、继电器、A、部分 件、部分器件、74 系列、 )2000系列芯片等。利用低投资，在没有硬件的情况下让开发人员能像数字电路那样仿真级可调”而不是“无级可调” ，所以本系统采用三个可调电阻模拟实现“粗调” 、 “中调” 、“细调” ，更真实反映热电阻阻值的细微变化。图7 换气风机、压缩机、蒸发器风机处于工作状态图8 结语本系统采用位控制） ，具有电路结构简单、分立元件少、系统界面友好、操作简单等优点，能满足一般精度要求的公交车空调的自动控制。参考文献1 ）2 刘汧 3 王幸之 钟爱琴 王雷 王闪 北京航空航天大学出版社 2004附：电路原理图和程序源代码/* 汽车空调控制系统 1 : 2005: : */#_ ven
