【正文】 技術(shù)，這樣就形成了引進落后再引進落后的惡性循環(huán)，嚴重阻礙了我國汽車工業(yè)的發(fā)展。而現(xiàn)在進口汽車空調(diào)控制器的價格較高，而實際的生產(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)點將會越來越受到人們喜愛，因而我們必須不失時機地抓住這個機遇，自主開發(fā)研制先進的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，不僅會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，而且對我國的經(jīng)濟建設(shè)，汽車工業(yè)的發(fā)展都具有促進作用。對模糊理論與傳統(tǒng)控制理論的關(guān)系學(xué)術(shù)界進行了很多的討論[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)動機冷卻水溫等信號。而克萊斯勒公司的某些汽車空調(diào)還以占空比的方式對壓縮機離合器進行控制。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)品的實例[5]。比較而言，國內(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。還有人針對司機和乘客的個體舒適性用不同出口進行控制?？梢哉f國內(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 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和沖擊。因此，本課題的研究內(nèi)容為： 1) 通過對汽車空調(diào)工作原理和空調(diào)總成的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計了以AT89C52為核心的單片機控制系統(tǒng)，并對控制器硬件電路部分做了設(shè)計。 4) 編程過程中，采用模塊化的設(shè)計方法，對各個子模塊分別進行編程、調(diào)試，再按控制要求將它們連接起來，進行調(diào)試、分析。 制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。然后，氣化了的制冷劑通過壓縮機壓縮，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)機組成。 汽車空調(diào)的總體結(jié)構(gòu)2車內(nèi)進風(fēng)1車外進風(fēng)3內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門 4鼓風(fēng)機5混合風(fēng)門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，壓縮抓由壓縮機電磁閥控制。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)動機冷卻水流過暖風(fēng)散熱器，這樣就可以通過發(fā)動機余熱進行熱交換，將經(jīng)過散熱器的空氣加熱。風(fēng)向風(fēng)門可以控制空調(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，將對混合風(fēng)門的開度調(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)檢測的數(shù)據(jù)和溫度設(shè)定值進行決策處理后，通過各個執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動模塊實現(xiàn)空調(diào)執(zhí)行機構(gòu)的改變，從而最終實現(xiàn)對車內(nèi)環(huán)境的改變[13]。運算分析的原始數(shù)據(jù)可從數(shù)據(jù)存儲器中讀出，運算分析的中間結(jié)果和最終結(jié)果都可以存放在數(shù)據(jù)存儲器中。4) 讀取鍵盤狀態(tài)，得到使用者的鍵盤操作狀態(tài)，對它進行分析處理。SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。micro。 外擴存儲器選擇SPCE061a中的FLASH只有32Kword，由于系統(tǒng)設(shè)計的程序比較多，要存放大量的數(shù)據(jù)，就要考考慮對外擴存儲器進行外圍擴展。SPR4096內(nèi)置了一個總線存儲器接口和一個串行接口，它允許單片機通過8bit并行模式訪問FLASH存儲區(qū)。在串行接口模式中，CF7為低電平時選中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 溫度信號采集電路的設(shè)計 溫度傳感器的選擇溫度傳感器的功能是進行溫度信號的測量，在本文中采用溫度傳感器AD590 [15]。此外，它還具有體積小、測溫精度高、線性度好和互換性強等特點?！?) 輸出阻抗:約為10MΩ7) 長期漂移:177。單片機SPCE061A的輸入信號是電壓值，電壓范圍是OV～5V，而AD590采集的溫度信號是電流信號，電流的量值是微安級，所以AD590傳感器采集的溫度信號還不能直接輸入到單片機中，需要進行電流/電壓的轉(zhuǎn)換，將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并且對電壓信號進行放大。當(dāng)溫度變化時，AD59O會產(chǎn)生變化的電流，而且AD590的輸出是與絕對溫度(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)濟性和數(shù)據(jù)采集特點的考慮，本文決定采用多路開關(guān)來對4路傳感器信號進行分時采集，這樣可以使4↗路信號共用一個放大器，而又不影響電路的特性。對于單片機接口的模擬信號采集，軟件設(shè)計為對每個端口進行分時采集。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決定轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動的位置，從而確定風(fēng)門所轉(zhuǎn)的角度。在“自動模式”下能夠通過輸入溫度設(shè)定值，實現(xiàn)車廂溫度的自動調(diào)節(jié)；而在“手動模式”下可以直接改變混合風(fēng)的開度，實現(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)，對地址和數(shù)據(jù)進行分離，為此在構(gòu)造地址總線時要增加一個8位鎖存器，本文采用的地址鎖存器是74LS373。訪問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)動技術(shù) LED顯示器的驅(qū)動是一個重要的問題，驅(qū)動能力不夠，顯示亮度就低，驅(qū)動器長期在超負荷下運行則容易損壞。當(dāng)段、位選通時，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鍵被按下。Xicor公司生產(chǎn)的X25045芯片將看門狗定時器、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)，與單片機的接口非常簡單，簡化了系統(tǒng)硬件，提高了可靠性，降低了成本和功耗，是組成單片機系統(tǒng)的理想器件之一[18]。延時約200ms后，RESTE端由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑢纹瑱C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(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，該塊的內(nèi)容就只能讀，不能寫新數(shù)據(jù)。 X25045與AT89C52的接口電路 混合風(fēng)門步進電機驅(qū)動電路的設(shè)計根據(jù)PMM8713與SI7300A組合的步進電機的功率驅(qū)動電路，設(shè)計出混合風(fēng)門四相步進電機的功率驅(qū)動系統(tǒng)。 SI73001功率驅(qū)動原理SI73001采用PWM恒流斬波的驅(qū)動方式，是高性能步進電機集成功率放大器，為單極性四相驅(qū)動，能獲得很高的性能指標.步進電機使用較高電壓電源，可使繞組電流幾乎階躍地上升到預(yù)定值，流過Rs的檢測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)定時間后(達到某一電流值)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)開關(guān)繞組電流，進行斬波控制，使電流平均值趨向于維持恒定。由時鐘選通設(shè)定步進電機正反轉(zhuǎn)脈沖的輸入方法。 PMM8713管腳功能管腳號符號功能1CU正轉(zhuǎn)時鐘輸入2CD反轉(zhuǎn)時鐘輸入3CK時鐘脈沖輸入4Ｃ/旋轉(zhuǎn)方向切換，0反轉(zhuǎn)，1正轉(zhuǎn)5EA勵磁模式切換00—2相；010—1相；11—12相6EB7ΦC4相切換03相；14相8Ess地9R 復(fù)位14Em勵磁檢測15CO輸入脈沖檢測16VDD電源+4V～18V 串行通訊接口的設(shè)計串行口通訊是計算機與外部設(shè)備之間進行數(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。在接收過程中，接收時鐘與發(fā)送時鐘的匹配會有偏差，但這種偏差不會影響短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)串接收的正確性。異步通信數(shù)據(jù)傳輸中，微機與其他設(shè)備之間必須有兩項規(guī)定:字符格式，即字符的編碼形式，奇偶校驗形式，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接收器必須能識別低到+3V的信號作為邏輯“0”，識別高到3V的信號作為邏輯“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。單片機串行口的TXD，RXD和GND經(jīng)電平轉(zhuǎn)換分別與微機的RXD，TXD和GS相連。 串行通訊的工作方式和波特率設(shè)置為了保證上位機與下位機的正常通信，單片機的波特率與PC機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)送是由一條寫發(fā)送寄存器(SBUF)的指令開始，隨后在串行口由硬件自動加入起位和停止位，構(gòu)成一個完整的幀格式，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AT89C52，其程序存儲器也只有8K，為了更充分地使用單片機的有限空間，在開發(fā)該系統(tǒng)軟件時使用中斷模式作為整個軟件的主線。經(jīng)過上電初始化，智能溫控系統(tǒng)會恢復(fù)到上次關(guān)機前的“正常運行模式”。同時，系統(tǒng)在關(guān)機前自動把溫控系統(tǒng)的狀態(tài)信息(如混合風(fēng)門的開度位置，自動控制模式下的溫度設(shè)定值或手動控制模式下的風(fēng)門檔位值)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)計采用模塊化形式編寫，模塊化編程是一種軟件設(shè)計方法，各模塊程序分別編寫，編譯和調(diào)試，最后把各模塊一起連接/定位。其中系統(tǒng)初始化的對象包括堆棧指針SP的初值，風(fēng)門步進電機的運轉(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，各個定時器的工作方式及定時常數(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，進入中斷服務(wù)子程序，即鍵盤上有鍵處于閉合狀態(tài)。c. 判別閉合鍵的鍵號。在本設(shè)計中，對“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10ms的延時程序，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鍵被按下，這樣便能消除按鍵機械抖動的影響，并調(diào)用相應(yīng)的按鍵處理程序。、AU