【正文】 技術(shù)，這樣就形成了引進(jìn)落后再引進(jìn)落后的惡性循環(huán)，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展。而現(xiàn)在進(jìn)口汽車空調(diào)控制器的價(jià)格較高，而實(shí)際的生產(chǎn)成本較低，隨著人民生活水平的提高和汽車工業(yè)的發(fā)展，全自動(dòng)控制的空調(diào)汽車由于具有較好的舒適性和節(jié)能性以及方便駕駛員操作等優(yōu)點(diǎn)將會(huì)越來(lái)越受到人們喜愛(ài)，因而我們必須不失時(shí)機(jī)地抓住這個(gè)機(jī)遇，自主開(kāi)發(fā)研制先進(jìn)的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，不僅會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，汽車工業(yè)的發(fā)展都具有促進(jìn)作用。對(duì)模糊理論與傳統(tǒng)控制理論的關(guān)系學(xué)術(shù)界進(jìn)行了很多的討論[1]。高模塊監(jiān)視高壓管路、低壓管路的溫度以及蓄壓罐的壓力發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫等信號(hào)。而克萊斯勒公司的某些汽車空調(diào)還以占空比的方式對(duì)壓縮機(jī)離合器進(jìn)行控制。在歐美、日本等地，模糊控制理論迅速應(yīng)用到了商業(yè)產(chǎn)品中去，其中就包括日本把模糊控制成功應(yīng)用到地鐵和各種家電產(chǎn)品的實(shí)例[5]。比較而言，國(guó)內(nèi)的汽車空調(diào)控制要稍遜一些。另外一些形式的汽車空調(diào)還未產(chǎn)品化。還有人針對(duì)司機(jī)和乘客的個(gè)體舒適性用不同出口進(jìn)行控制?？梢哉f(shuō)國(guó)內(nèi)的理論研究已經(jīng)朝縱深發(fā)展，理論體系也比較完善[7]。 汽車空調(diào)的特點(diǎn) 與一般建筑空調(diào)相比，汽車空調(diào)有其特殊性。因此，汽車空調(diào)機(jī)組的制冷(或采暖)能力應(yīng)該比房間空調(diào)大的多。汽車的使用環(huán)境非常嚴(yán)酷，這些環(huán)境因素往往造成汽車電子裝置的性能惡化，甚至不能完成規(guī)定的功能或損壞，出現(xiàn)可靠性故障。其次，要滿足振動(dòng)沖擊環(huán)境要求，汽車零部件必須承受由不良路面引起的較大的振動(dòng)和沖擊。因此，本課題的研究?jī)?nèi)容為： 1) 通過(guò)對(duì)汽車空調(diào)工作原理和空調(diào)總成的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)了以AT89C52為核心的單片機(jī)控制系統(tǒng)，并對(duì)控制器硬件電路部分做了設(shè)計(jì)。 4) 編程過(guò)程中，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，對(duì)各個(gè)子模塊分別進(jìn)行編程、調(diào)試，再按控制要求將它們連接起來(lái)，進(jìn)行調(diào)試、分析。 制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。然后，氣化了的制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)壓縮，變成高于車外空氣的高溫高壓氣體。采暖系統(tǒng)是由暖風(fēng)散熱器、暖水閥和風(fēng)機(jī)組成。 汽車空調(diào)的總體結(jié)構(gòu)2車內(nèi)進(jìn)風(fēng)1車外進(jìn)風(fēng)3內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門(mén) 4鼓風(fēng)機(jī)5混合風(fēng)門(mén)6制冷蒸發(fā)器9除霜風(fēng)口10下吹風(fēng)口7暖風(fēng)散熱器11前吹風(fēng)口8風(fēng)向風(fēng)門(mén)汽車空調(diào)系統(tǒng)總成是采用冷暖完全合一型，[12]。制冷蒸發(fā)器連接制冷壓縮機(jī)，壓縮抓由壓縮機(jī)電磁閥控制。暖風(fēng)散熱器由暖水電池閥控制，當(dāng)暖水電磁閥吸合，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流過(guò)暖風(fēng)散熱器，這樣就可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行熱交換，將經(jīng)過(guò)散熱器的空氣加熱。風(fēng)向風(fēng)門(mén)可以控制空調(diào)出風(fēng)口的出風(fēng)方式，也就是控制經(jīng)過(guò)處理的空氣從除霜風(fēng)口、下吹風(fēng)口和前吹風(fēng)口吹出。因此，將對(duì)混合風(fēng)門(mén)的開(kāi)度調(diào)節(jié)作為汽車空調(diào)溫度調(diào)節(jié)的主要手段。微處理根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)和溫度設(shè)定值進(jìn)行決策處理后，通過(guò)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)空調(diào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的改變，從而最終實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)環(huán)境的改變[13]。運(yùn)算分析的原始數(shù)據(jù)可從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出，運(yùn)算分析的中間結(jié)果和最終結(jié)果都可以存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。4) 讀取鍵盤(pán)狀態(tài)，得到使用者的鍵盤(pán)操作狀態(tài)，對(duì)它進(jìn)行分析處理。SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。micro。 外擴(kuò)存儲(chǔ)器選擇SPCE061a中的FLASH只有32Kword，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序比較多，要存放大量的數(shù)據(jù)，就要考考慮對(duì)外擴(kuò)存儲(chǔ)器進(jìn)行外圍擴(kuò)展。SPR4096內(nèi)置了一個(gè)總線存儲(chǔ)器接口和一個(gè)串行接口，它允許單片機(jī)通過(guò)8bit并行模式訪問(wèn)FLASH存儲(chǔ)區(qū)。在串行接口模式中，CF7為低電平時(shí)選中FLASH,，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 電源電路設(shè)計(jì)汽車空調(diào)控制器需要兩路電源：5v和12v電源。如下圖所示+12VLM2596L1330uHHHR5R62K2KC11330uFD5C10100uF14532 汽車空調(diào)電源電路 溫度信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì) 溫度傳感器的選擇溫度傳感器的功能是進(jìn)行溫度信號(hào)的測(cè)量，在本文中采用溫度傳感器AD590 [15]。此外，它還具有體積小、測(cè)溫精度高、線性度好和互換性強(qiáng)等特點(diǎn)?！?) 輸出阻抗:約為10MΩ7) 長(zhǎng)期漂移:177。單片機(jī)SPCE061A的輸入信號(hào)是電壓值，電壓范圍是OV～5V，而AD590采集的溫度信號(hào)是電流信號(hào)，電流的量值是微安級(jí)，所以AD590傳感器采集的溫度信號(hào)還不能直接輸入到單片機(jī)中，需要進(jìn)行電流/電壓的轉(zhuǎn)換，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并且對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大。當(dāng)溫度變化時(shí)，AD59O會(huì)產(chǎn)生變化的電流，而且AD590的輸出是與絕對(duì)溫度(K)成正比的，其在0℃，為了使AD590的輸出與攝氏溫度(℃)成比例關(guān)系，作如下處理。 采樣放大電路另外，出于經(jīng)濟(jì)性和數(shù)據(jù)采集特點(diǎn)的考慮，本文決定采用多路開(kāi)關(guān)來(lái)對(duì)4路傳感器信號(hào)進(jìn)行分時(shí)采集，這樣可以使4↗路信號(hào)共用一個(gè)放大器，而又不影響電路的特性。對(duì)于單片機(jī)接口的模擬信號(hào)采集，軟件設(shè)計(jì)為對(duì)每個(gè)端口進(jìn)行分時(shí)采集。齒輪上裝有磁極，它與轉(zhuǎn)向器內(nèi)部電路板得霍爾元件來(lái)決定轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，從而確定風(fēng)門(mén)所轉(zhuǎn)的角度。在“自動(dòng)模式”下能夠通過(guò)輸入溫度設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)車廂溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)；而在“手動(dòng)模式”下可以直接改變混合風(fēng)的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)車廂溫度的人工調(diào)節(jié)。有A組和B組兩組控制電路，A組控制電路控制端口A和端口C的上半部分(PC7～PC4)；B組控制電路控制端口B和端口C的下半部分(PC3～PC0)。在此，單片機(jī)的P0口線既作地址線使用又作為數(shù)據(jù)線使用，具有雙重功能，因此需采用復(fù)用技術(shù)，對(duì)地址和數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，為此在構(gòu)造地址總線時(shí)要增加一個(gè)8位鎖存器，本文采用的地址鎖存器是74LS373。訪問(wèn)8255的I/O口[16]。段選線接8255的PA口，位選線接8255PB口的PB0～PB3。2) LED顯示的驅(qū)動(dòng)技術(shù) LED顯示器的驅(qū)動(dòng)是一個(gè)重要的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)能力不夠，顯示亮度就低，驅(qū)動(dòng)器長(zhǎng)期在超負(fù)荷下運(yùn)行則容易損壞。當(dāng)段、位選通時(shí)，取限流電阻60Ω，則段的峰值電流為:(5－－－)/60≈50mA，因顯示器為四位LED顯示，所以平均電流為50/4＝，顯示器為七段，故位驅(qū)動(dòng)電流為507=350mA，滿足七段LED顯示的要求。再用軟件查詢的方法判別是否真的有鍵按下和確定是哪個(gè)鍵被按下。Xicor公司生產(chǎn)的X25045芯片將看門(mén)狗定時(shí)器、上電復(fù)位、電源電壓監(jiān)控和串行EEPROM集成在一片8只引腳的芯片內(nèi)，與單片機(jī)的接口非常簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件，提高了可靠性，降低了成本和功耗，是組成單片機(jī)系統(tǒng)的理想器件之一[18]。延時(shí)約200ms后，RESTE端由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑢纹瑱C(jī)復(fù)位。指令、地址和數(shù)據(jù)均以高位在前的方式串行傳送，EEPROM讀(READ)、寫(xiě)(WRITE)命令中的第三位是EEPROM地址的高位A8，用于選擇器件的上半部或下半部。WEL是寫(xiě)使能寄存器狀態(tài)位，是只讀位。一旦某塊地址的內(nèi)容被保護(hù)，該塊的內(nèi)容就只能讀，不能寫(xiě)新數(shù)據(jù)。 X25045與AT89C52的接口電路 混合風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)根據(jù)PMM8713與SI7300A組合的步進(jìn)電機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)電路，設(shè)計(jì)出混合風(fēng)門(mén)四相步進(jìn)電機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 SI73001功率驅(qū)動(dòng)原理SI73001采用PWM恒流斬波的驅(qū)動(dòng)方式，是高性能步進(jìn)電機(jī)集成功率放大器，為單極性四相驅(qū)動(dòng)，能獲得很高的性能指標(biāo).步進(jìn)電機(jī)使用較高電壓電源，可使繞組電流幾乎階躍地上升到預(yù)定值，流過(guò)Rs的檢測(cè)電流去控制斬波控制電路關(guān)斷，繞組電路在續(xù)流回路(回路L、TRs、Dl)中續(xù)流并下降，當(dāng)電流下降規(guī)定時(shí)間后(達(dá)到某一電流值)由脈沖電路產(chǎn)生脈沖至斬波控制電路使T，接通，如此反復(fù)控制，由T1反復(fù)開(kāi)關(guān)繞組電流，進(jìn)行斬波控制，使電流平均值趨向于維持恒定。由時(shí)鐘選通設(shè)定步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)脈沖的輸入方法。 PMM8713管腳功能管腳號(hào)符號(hào)功能1CU正轉(zhuǎn)時(shí)鐘輸入2CD反轉(zhuǎn)時(shí)鐘輸入3CK時(shí)鐘脈沖輸入4Ｃ/旋轉(zhuǎn)方向切換，0反轉(zhuǎn)，1正轉(zhuǎn)5EA勵(lì)磁模式切換00—2相；010—1相；11—12相6EB7ΦC4相切換03相；14相8Ess地9R 復(fù)位14Em勵(lì)磁檢測(cè)15CO輸入脈沖檢測(cè)16VDD電源+4V～18V 串行通訊接口的設(shè)計(jì)串行口通訊是計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的重要方式，在工程中有著廣泛的應(yīng)用。另外，串行數(shù)據(jù)傳送分為異步傳送和同步傳送兩種方式，本文使用異步傳送方式。在接收過(guò)程中，接收時(shí)鐘與發(fā)送時(shí)鐘的匹配會(huì)有偏差，但這種偏差不會(huì)影響短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)串接收的正確性。異步通信數(shù)據(jù)傳輸中，微機(jī)與其他設(shè)備之間必須有兩項(xiàng)規(guī)定:字符格式，即字符的編碼形式，奇偶校驗(yàn)形式，以及起始位和停止位的規(guī)定；波特率，即數(shù)據(jù)傳送速率的規(guī)定，用每秒傳送格式位的數(shù)目表示。它要求RS232C接收器必須能識(shí)別低到+3V的信號(hào)作為邏輯“0”，識(shí)別高到3V的信號(hào)作為邏輯“l(fā)”，即有2V的噪聲容限。在本文中采用9針的串行端口DB9，并使用一種有效而最簡(jiǎn)單的接法，僅僅用到DB9串口三只引腳就可以完成數(shù)據(jù)的收發(fā)，其中2腳RXD為數(shù)據(jù)接收腳，3腳TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送腳，5腳GND為接地端。單片機(jī)串行口的TXD，RXD和GND經(jīng)電平轉(zhuǎn)換分別與微機(jī)的RXD，TXD和GS相連。 串行通訊的工作方式和波特率設(shè)置為了保證上位機(jī)與下位機(jī)的正常通信，單片機(jī)的波特率與PC機(jī)串口的波特率要相等，并且傳輸速率越低，傳送的誤碼越少。數(shù)據(jù)發(fā)送是由一條寫(xiě)發(fā)送寄存器(SBUF)的指令開(kāi)始，隨后在串行口由硬件自動(dòng)加入起位和停止位，構(gòu)成一個(gè)完整的幀格式，然后在移位脈沖的作用下，由TDX端串行輸出。隨后在移位脈沖的控制下，把接收到的數(shù)據(jù)位移入接收寄存器中。本系統(tǒng)采用的是8位單片機(jī)AT89C52，其程序存儲(chǔ)器也只有8K，為了更充分地使用單片機(jī)的有限空間，在開(kāi)發(fā)該系統(tǒng)軟件時(shí)使用中斷模式作為整個(gè)軟件的主線。經(jīng)過(guò)上電初始化，智能溫控系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)到上次關(guān)機(jī)前的“正常運(yùn)行模式”。同時(shí)，系統(tǒng)在關(guān)機(jī)前自動(dòng)把溫控系統(tǒng)的狀態(tài)信息(如混合風(fēng)門(mén)的開(kāi)度位置，自動(dòng)控制模式下的溫度設(shè)定值或手動(dòng)控制模式下的風(fēng)門(mén)檔位值)保存到X25045的EEPROM中。 系統(tǒng)軟件的模塊化編程本控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化形式編寫(xiě)，模塊化編程是一種軟件設(shè)計(jì)方法，各模塊程序分別編寫(xiě)，編譯和調(diào)試，最后把各模塊一起連接/定位。其中系統(tǒng)初始化的對(duì)象包括堆棧指針SP的初值，風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)步數(shù)△u(k)的初值，X25045的狀態(tài)寄存器，8255的狀態(tài)寄存器及控制寄存器，各個(gè)定時(shí)器的工作方式及定時(shí)常數(shù)，串行工作方式和波特率等。系統(tǒng)的顯示內(nèi)容包括兩位溫度設(shè)定值和兩位溫度測(cè)量值。設(shè)定8255的PA口和PB口為輸出口，PC口為輸入口，故命令控制字為89H。若有，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，即鍵盤(pán)上有鍵處于閉合狀態(tài)。c. 判別閉合鍵的鍵號(hào)。在本設(shè)計(jì)中，對(duì)“UP”、“DOWN”和“AUTO”鍵采用中斷掃描的方式，而“ON/OFF”鍵即采用編程掃描的方式。在中斷服務(wù)程序中，首先調(diào)用一個(gè)10ms的延時(shí)程序，再用軟件查詢的方法判別是否真的有鍵按下和確定是哪個(gè)鍵被按下，這樣便能消除按鍵機(jī)械抖動(dòng)的影響，并調(diào)用相應(yīng)的按鍵處理程序。、AU