【正文】 車空調(diào)還未產(chǎn)品化。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)。國(guó)外一些大汽車公司的高檔汽車上紛紛裝有全自動(dòng)的空調(diào)系統(tǒng)，而國(guó)內(nèi)大部分高檔汽車的空調(diào)控制器是進(jìn)口的，目前還沒有自主開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車空調(diào)自動(dòng)控制器。另外在溫度控制方法方面，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論適用于描述非線性系統(tǒng)。從市場(chǎng)占有情況看，由于目前大多數(shù)汽車空調(diào)生產(chǎn)未上規(guī)模，加上總類繁多，國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)銷售市場(chǎng)僅為幾家所壟斷。國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)如何利用電子技術(shù)提升傳統(tǒng)空調(diào)產(chǎn)品的技術(shù)含量走上專業(yè)化、規(guī)?；?jīng)營(yíng)之路，將成為我國(guó)未來幾年汽車空調(diào)業(yè)迫切需要解決的問題。 課題的提出與研究?jī)?nèi)容 本課題的研究是針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有高檔汽車上裝置的自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)基本上依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化自動(dòng)控制系統(tǒng)在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用性研究較少，迫切需要對(duì)汽車空調(diào)控制器實(shí)現(xiàn)電子自動(dòng)化、國(guó)產(chǎn)化為目標(biāo)而產(chǎn)生的。所以，當(dāng)空調(diào)要進(jìn)行制冷時(shí)，必須開啟壓縮機(jī)使制冷劑循環(huán)，從而降低車內(nèi)溫度。風(fēng)向風(fēng)門由風(fēng)向風(fēng)門電機(jī)控制。這些工作包括:1) 各種數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯分析判斷?！痭SP?微處理器； 　　工作電壓(CPU) ~ (I/O) ~ 　　CPU時(shí)鐘：~ ； 　　內(nèi)置2K字SRAM； 　　內(nèi)置32K FLASH； 　　可編程音頻處理； 　　晶體振蕩器。由于汽車蓄電池供電只有12v并且工作期間有很大波動(dòng)。因此，本文采用10KΩ電阻與AD59O串聯(lián)對(duì)傳感器進(jìn)行電壓取樣。單片機(jī)的“IOB4”通過轉(zhuǎn)向器“D”控制轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)，“IOB7”通過轉(zhuǎn)向器的“WAY”控制正反轉(zhuǎn)， “IOA15” “IOA14”分別接受來自轉(zhuǎn)向器 “H1” “H2”的霍爾位置反饋信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)該反饋信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。另外，LED顯示有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種顯示方式，其中靜態(tài)顯示方式的編程較容易，但占用口線資源較多。 串行存儲(chǔ)及系統(tǒng)監(jiān)控電路的設(shè)計(jì) 監(jiān)控芯片X25045功能介紹為提高單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，采用帶看門狗定時(shí)器、帶上電復(fù)位和電源電壓監(jiān)控的電路成為一種趨勢(shì)。當(dāng)WEL被復(fù)位為0時(shí)，EEPROM寫操作被禁止。雙脈沖輸入法，CU、CD分別控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)脈沖；而單脈沖輸入法，CK脈沖輸入，正反轉(zhuǎn)方向由C/D的電位高低決定；激勵(lì)方式控制決定選擇何種勵(lì)磁方式(1相勵(lì)磁、2相勵(lì)磁、12相勵(lì)磁3種勵(lì)磁方式之一)，本文采用12相勵(lì)磁方式，故EA和EB都接高電平；激勵(lì)方式判斷用于檢測(cè)可逆環(huán)形計(jì)數(shù)產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)在選定的勵(lì)磁方式下的各項(xiàng)通斷的時(shí)序邏輯信號(hào)。a. RS232C電氣特性和數(shù)據(jù)傳送格式在電氣性能方面，RS2320使用負(fù)邏輯。單片機(jī)的串行工作方式有四種，本文采用串行工作方式l。按一下“ON/OFF”鍵，可使溫控系統(tǒng)進(jìn)入“軟關(guān)機(jī)模式”。8255的DO～D7接AT89C52的PO口，AO、。一旦鍵盤上有鍵閉合，引腳就變低電平，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。因?yàn)榛旌巷L(fēng)門步進(jìn)電機(jī)的工作頻率為24OHz，而T2的定時(shí)時(shí)間為步進(jìn)脈沖的半個(gè)周期，所以設(shè)置T2的定時(shí)時(shí)間為417us。ADC08O0的最大轉(zhuǎn)換值為FFH(255D)，根據(jù)255X=51，可得X=。為了便于查詢，中斷信號(hào)請(qǐng)求方式為電平觸發(fā)方式。，其中F0用于存放LED顯示器的開關(guān)狀態(tài)。 系統(tǒng)軟件的工作模式汽車空調(diào)智能溫控系統(tǒng)的工作模式分為“正常運(yùn)行模式”、“軟關(guān)機(jī)模式”、“手動(dòng)控制模式”和“自動(dòng)控制模式”。DB9串口的第2，3引腳分別接MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片的7，8引腳。異步串行通信的字符包括起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位。 PMM8713的特點(diǎn)及其管教功能PMM8713是步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器，采用DIP16封裝，適用于控制三相或四相步進(jìn)電機(jī)。WIP為“0”,表示沒有進(jìn)行EEPROM寫操作，可以寫EEPROM操作，WIP為“1”，表示正在進(jìn)行EEPROM寫操作，此時(shí)不能向EEPROM寫數(shù)據(jù)。同時(shí)，3個(gè)按鍵的行線通過一個(gè)與門接到CUP的外部中斷引腳上，當(dāng)鍵盤上沒有鍵閉合時(shí)，列線都輸出高電平，引腳也為高電平。即AT89C52的P0口輸出的低8位地址增加74LS373后再與8255的AD0～AD7相接，地址鎖存用ALE在74LS373鎖存。在汽車內(nèi)，外風(fēng)循環(huán)和除霜運(yùn)行，分別通過兩轉(zhuǎn)向器來控制。某些結(jié)型半導(dǎo)體器件，例如二極管和三極管對(duì)溫度呈現(xiàn)出敏感性，因而可用作溫度敏感元件，因此可以利用這個(gè)特性，從它的輸出電量的大小直接換算，而得到絕對(duì)溫度值。串行接口模式的選中是通過設(shè)置CF2CF0來實(shí)現(xiàn)的。SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。主機(jī)包括中央處理器，主機(jī)依靠I/O接口設(shè)備來輸入信息(鍵盤、傳感器信號(hào))，輸出指令控制命令、顯示等[8]。混合風(fēng)門負(fù)責(zé)控制空氣經(jīng)過蒸發(fā)器和暖風(fēng)散熱器的量，也就是控制經(jīng)過兩種處理空氣的混合程度。由于制冷劑在管內(nèi)氣化時(shí)的溫度低于管外空氣的溫度，因此能自動(dòng)地吸取車內(nèi)空氣中的熱量，使空氣溫度降低，產(chǎn)生冷效應(yīng)。汽車外部的環(huán)境溫度最高為50℃，最低為40℃，但汽車內(nèi)的工作環(huán)境卻因部件的位置不同而相差極大。在理論研究方面國(guó)內(nèi)研究涉及了基于傳統(tǒng)PID的模糊控制，基于神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)模糊控制和時(shí)空混沌的自適應(yīng)模糊控制等。模糊控制在國(guó)外發(fā)展非常迅速，在IEEE上有關(guān)于模糊系統(tǒng)的?？叶ㄆ谂e行模糊系統(tǒng)協(xié)會(huì)國(guó)際會(huì)議。目前，我國(guó)汽車保有量己超過1億萬輛，汽車年產(chǎn)量約18000萬輛，汽車空調(diào)市場(chǎng)有著廣闊前景。而國(guó)外一些高檔汽車上已經(jīng)配有全自動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，并且對(duì)這些先進(jìn)的技術(shù)率先申請(qǐng)了專利，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行了保護(hù)，因此無法破解其核心技術(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。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。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。 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。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。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[7]。SPCE061A 是繼系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。SPR4096還有內(nèi)置一個(gè)4K。其主要技術(shù)指標(biāo)為:1) 測(cè)溫范圍:55℃～150℃2) 電流輸出: 1μA/K3) 電源電壓:4～30v(直流)4) 精度:℃5) 重復(fù)性:177。前面已談到AD590及其測(cè)量調(diào)理電路如何實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)的輸出，該電壓信號(hào)為模擬量，為了溫度信號(hào)的引入，必須進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。為了簡(jiǎn)化接口，且不必引入反饋閉環(huán)控制，故本文采用方式0工作。選擇晶體三極管C9013為驅(qū)動(dòng)器，各個(gè)三極管工作于開關(guān)狀態(tài)。X25045片內(nèi)帶64字節(jié)串行EEPROM，每個(gè)字節(jié)可擦寫10萬次以上，數(shù)據(jù)可保存100年以上，具有可編程塊鎖定功能，用三總線串行1/0接口便可進(jìn)行讀寫操作2) 工作原理X25045內(nèi)部有一個(gè)8位的指令寄存器，單片機(jī)通過對(duì)指令寄存器寫命令實(shí)現(xiàn)對(duì)X25045的操作。系統(tǒng)采用四相混合式步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電壓為直流24V[16]。異步數(shù)據(jù)接收器首先接收起始位，同步它的時(shí)鐘，使之接近于發(fā)送器的頻率，然后使用同步時(shí)鐘接收位數(shù)據(jù)串。本文采用的是MAXMI公司的MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述由于匯編程序占用空間小，執(zhí)行效率高，而且具有可直接操作硬件資源和實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，故在本次設(shè)計(jì)中，采用MCS51匯編語言進(jìn)行程序編寫。 主程序模塊主程序模塊的內(nèi)容包括系統(tǒng)初始化，溫度設(shè)定值與測(cè)量值的顯示，正常工作模式與軟關(guān)機(jī)模式的切換，X25045的EEPROM讀寫等。按鍵消抖措施分硬件和軟件兩種，本系統(tǒng)采用軟件消抖措施，方法為判別到鍵盤上有鍵閉合后，延遲10ms，再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍然有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤上有一個(gè)鍵處于穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，否則就認(rèn)為是鍵的抖動(dòng)。溫度采樣時(shí)刻到，定時(shí)器T0中斷響應(yīng)溫度采集，A/D轉(zhuǎn)換Fuzzy控制算法更新e(k1)，e(k2)重裝定時(shí)器返回 Fuzzy算法子程序流程圖 溫度信號(hào)采集子程序模塊系統(tǒng)溫度信號(hào)采集子程序模塊由Fuzzy控制系統(tǒng)算法子程序調(diào)用，主要涉及到對(duì)溫度信號(hào)的測(cè)量、計(jì)算和存儲(chǔ)。在程序中，量化因子Ku為5。2) 按鍵處理程序。采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即某一時(shí)刻只讓某一位處于選通狀態(tài)，同時(shí)在段選線上輸出要顯示的字形碼。如果再按一下“N0/OFF”鍵，系統(tǒng)將恢復(fù)到“正常運(yùn)行模式”。一個(gè)字符幀發(fā)送完后，使TXD輸出線維持在“l(fā)”狀態(tài)下，并將串行控制寄存器SCON的TI位置“1”，通知CPU可以接著發(fā)送下一個(gè)字符。RS232以位串行傳輸數(shù)據(jù)的格式，這是微機(jī)系統(tǒng)中最通用的格式。本文采用普通PC機(jī)作為上位機(jī)，在VB平臺(tái)上開發(fā)空調(diào)車廂溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱力學(xué)模型，通過串口通訊的方式與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以測(cè)試本文研究設(shè)計(jì)的汽車空調(diào)智能溫度控制器的實(shí)際工作性能[17]。WD0、WDI為看門狗定時(shí)器定時(shí)時(shí)間設(shè)定位。1) 功能簡(jiǎn)介看門狗X25045的看門狗定時(shí)器對(duì)單片機(jī)提供獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)。由于各位的段選線并聯(lián)，段選碼的輸出對(duì)各位來說都是相同的，在同一時(shí)刻，如果各位的位選線都處于選通狀態(tài)的話，四位LED將顯示同樣的字符；如果采用掃描顯示方式，在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，其他各位處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)在段選線上輸出該位要顯示的字符的字型