【正文】 謹(jǐn)以此致謝，路還長(zhǎng)，唯勤勉能行。沒(méi)有楊湖老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒(méi)有我論文的順利完成。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的論文的寫(xiě)作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。本文對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)作出了概述，并結(jié)合汽車空調(diào)系統(tǒng)原理，論述了汽車空調(diào)硬件設(shè)計(jì)，汽車空調(diào)人機(jī)接口設(shè)備設(shè)計(jì)，汽車空調(diào)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)等汽車空調(diào)溫濕度控制系統(tǒng)研究的相關(guān)內(nèi)容。=l時(shí)輸出高電平；，=1時(shí)表示風(fēng)門往采暖方向轉(zhuǎn)動(dòng)[25]。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。即把A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果除5便得到AD590檢測(cè)到的十進(jìn)制溫度值。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)?！癠P”是溫度加1鍵，“ODWN”是溫度減1鍵。若CUP開(kāi)放外部中斷，則響應(yīng)中斷請(qǐng)求，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。通常，鍵盤工作方式有三種，即編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。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)。判別方法為外部中斷申請(qǐng)輸入端，有沒(méi)有向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求。所以8255的地址編碼為:命令狀態(tài)口FF7FH，AP口FF7CH，BP口FF7DH，PC口FF7EH。系統(tǒng)初始化從X25045的EEPROM中調(diào)入保存的數(shù)據(jù)顯示溫度測(cè)量值y(k)和溫度設(shè)定值r(k)復(fù)位看門狗ON/OFF鍵按下？串行通訊子程序改變F0狀態(tài)F0=1?關(guān)閉顯示關(guān)閉中斷允許總控制位EA開(kāi)顯示開(kāi)中斷允許總控制位EA保存數(shù)據(jù)到X25045的EEPROM從X25045的EEPROM中調(diào)入保存的數(shù)據(jù)接收到握手信號(hào)？YNNYNY開(kāi)始 主程序流程圖顯示程序包含在主程序中，采用軟件定時(shí)動(dòng)態(tài)掃描方法，每隔1毫秒刷新一位LED顯示。 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(xiě)等。當(dāng)處于“自動(dòng)控制模式”時(shí)，智能溫控系統(tǒng)根據(jù)溫度設(shè)定值與測(cè)量值的偏差自動(dòng)調(diào)節(jié)混合風(fēng)門的開(kāi)度，使車廂溫度能滿足乘客期望的舒適度要求。此時(shí)，系統(tǒng)不能再進(jìn)行溫度檢測(cè)、溫度設(shè)定和串行通訊，顯示器熄滅，混合風(fēng)門步進(jìn)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)上電時(shí)，軟件進(jìn)入上電自檢狀態(tài)，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)首先從X25045讀入上次斷電前存入EEPROM的系統(tǒng)狀態(tài)信息，初始化各個(gè)中斷并恢復(fù)空調(diào)控制器到上次關(guān)機(jī)前狀態(tài)。 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(yǔ)言進(jìn)行程序編寫(xiě)。在此前提下，串行口采樣RXD端，當(dāng)采樣到從“1”向“0”的狀態(tài)跳變時(shí)，就認(rèn)定是接收到起始位。即以10位為一幀的異步串行通信方式，共包括1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位和1個(gè)停止位。通過(guò)MAX232的TTL電平和RS232的輸入/輸出端口，自動(dòng)地調(diào)節(jié)了單片機(jī)串口的TTL電平信號(hào)和RS232的串行通信信號(hào)的電平匹配[21]。本文采用的是MAXMI公司的MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片。b. RS232C接口引腳的使用異步傳輸只要9只引腳就夠了，如果要采用同步則需要25只引腳。邏輯“1”電平是在5V到15V范圍內(nèi)，邏輯“0”電平+5V到+15V范圍內(nèi)。從起始位到停止位結(jié)束的全部?jī)?nèi)容稱為一幀，它是一個(gè)字符的完整的通信格式。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。計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端或終端與終端之間的數(shù)據(jù)傳送通常都采用串行方式?？刂迫嗷蛩南嗖竭M(jìn)電機(jī)時(shí)，可以擇3種勵(lì)磁方式，每相最小灌入與拉出電流為20mA，滿足后級(jí)功率放大器的輸出要求，PMM8713在其所有輸入端子上內(nèi)嵌有施密特電路，噪聲容限大。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[19]。、串行時(shí)鐘輸入、片選、串行輸出端，經(jīng)2K電阻接Vcc，按鍵S起手動(dòng)復(fù)位作用。BL0、BL1是EEPROM塊保護(hù)的地址選擇位。WIP位由WRNE指令設(shè)定為1:在執(zhí)行WRDI操作，上電時(shí)，字節(jié)、頁(yè)或狀態(tài)寄存器寫(xiě)周期完成后，WIP腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，WPI復(fù)位為0。X25045片內(nèi)帶64字節(jié)串行EEPROM，每個(gè)字節(jié)可擦寫(xiě)10萬(wàn)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(xiě)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(guò)對(duì)指令寄存器寫(xiě)命令實(shí)現(xiàn)對(duì)X25045的操作。在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，若單片機(jī)沒(méi)有訪問(wèn)X25045(即表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障)，看門狗將輸出RESET信號(hào)，將其RESET輸出端置為高電平。另外，在單片機(jī)系統(tǒng)中常常需要在線進(jìn)行某些參數(shù)的設(shè)置和修改，且掉電后數(shù)據(jù)保持不變，往往會(huì)用到串行EERPOM。一旦鍵盤上有鍵閉合，引腳就變?yōu)榈碗娖?，向CUP發(fā)出中斷請(qǐng)求。選擇晶體三極管C9013為驅(qū)動(dòng)器，各個(gè)三極管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出要顯示的字符，雖然這些字符不是同時(shí)出現(xiàn)，但由于人的視覺(jué)留現(xiàn)象，只要各位的顯示間隔足夠短，則會(huì)造成同時(shí)顯示的假象。在本論文的設(shè)計(jì)中，四位七段LED顯示器采用動(dòng)態(tài)顯示方式。其中，A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。 8255和A589C52的硬件連接8255是一種可編程的并行I/O接口芯片，其內(nèi)部含有三個(gè)8位數(shù)據(jù)端口A、B、C，都可以選擇作為輸入或輸出。DWAYVCCH1H2P03P02P014 人機(jī)接口的設(shè)計(jì)LED顯示和簡(jiǎn)易鍵盤是汽車空調(diào)智能溫控系統(tǒng)的人機(jī)接口，車廂內(nèi)的測(cè)量溫度和設(shè)定溫度由LED顯示,通過(guò)鍵盤，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“軟關(guān)機(jī)”和恢復(fù)“正常運(yùn)行狀態(tài)”，可以切換“自動(dòng)”和“手動(dòng)”工作模式。每個(gè)轉(zhuǎn)向器的內(nèi)部都有小電機(jī)，通過(guò)內(nèi)部的蝸桿，齒輪等傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)與齒輪相配合的擺臂，這個(gè)擺臂又與外部的連桿機(jī)構(gòu)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)門。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。如以0℃為參考值，；第二個(gè)步驟:調(diào)整VR2，使0℃=OV(反相，零位調(diào)整)；第三個(gè)步驟:調(diào)VR3，使此時(shí)OPA3放大10倍。在電阻上得到與絕對(duì)溫度成正比的電壓輸出Vo(1mV/K)。AD590便是根據(jù)此原理制造的一種半導(dǎo)體集成溫度傳感器。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。它不易受接觸電阻、引線電阻、電壓噪聲等的干擾。綜合考慮，本系統(tǒng)選用了電源芯片LM2596，將車載電源轉(zhuǎn)換為所需電源。當(dāng)成分CF2CF0均接高電平時(shí)，選中的就是串行接口模式。SPR4096還有內(nèi)置一個(gè)4K。在其它不用的電源端和地端接上0．1YF或1001~F的去耦電容可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 　　系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電僅為2amp。SPCE061A 是繼系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽(yáng)科技推出的又一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。3) 根據(jù)控制要求和存儲(chǔ)于數(shù)字存儲(chǔ)器中的分析計(jì)算結(jié)果，將對(duì)執(zhí)行器的操作命令送到輸出接口，輸出接口根據(jù)所連接的執(zhí)行器的種類將這些輸出命令轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)形式，使執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。這些工作包括:1) 各種數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯分析判斷。主機(jī)包括中央處理器，主機(jī)依靠I/O接口設(shè)備來(lái)輸入信息(鍵盤、傳感器信號(hào))，輸出指令控制命令、顯示等[14]。一般是采用安裝在車內(nèi)不同位置的各種傳感器經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再傳到微處理進(jìn)行檢測(cè)和決策?；旌巷L(fēng)門是全合一空氣混合型汽車空調(diào)系統(tǒng)最重要的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，起作用是將一定量空氣按不同比例分配后分別流經(jīng)制冷蒸發(fā)器和暖風(fēng)散熱器，然后再混合，從而調(diào)節(jié)出風(fēng)溫度。風(fēng)向風(fēng)門由風(fēng)向風(fēng)門電機(jī)控制?；旌巷L(fēng)門負(fù)責(zé)控制空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器和暖風(fēng)散熱器的量，也就是控制經(jīng)過(guò)兩種處理空氣的混合程度。鼓風(fēng)機(jī)由鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速電路控制，其作用是推動(dòng)空氣在空調(diào)風(fēng)道里流動(dòng)，在全和一型空調(diào)中，它同時(shí)也起了是制冷蒸發(fā)器風(fēng)扇和暖風(fēng)散熱器風(fēng)扇的作用。所以，當(dāng)空調(diào)要進(jìn)行加熱時(shí),必須開(kāi)啟暖水閥。所以，當(dāng)空調(diào)要進(jìn)行制冷時(shí)，必須開(kāi)啟壓縮機(jī)使制冷劑循環(huán)，從而降低車內(nèi)溫度。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)。一般汽車空調(diào)系統(tǒng)都可以分為采暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)兩部分[11]。 3) 溫度的檢測(cè)采用高精度的集成溫度傳感器MF51實(shí)現(xiàn)。 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。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。夏季汽車長(zhǎng)時(shí)間停在烈日下，車內(nèi)溫度會(huì)上升到50℃以上。這幾種因素導(dǎo)致汽車空調(diào)所要求的負(fù)荷大，要求降溫(或升溫)迅速。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)模化經(jīng)營(yíng)之路，將成為我國(guó)未來(lái)幾年汽車空調(diào)業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。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。對(duì)此有人研究針對(duì)前排、后排車座的雙蒸發(fā)器運(yùn)行情況，并進(jìn)行相應(yīng)的控制。奧拓汽車空調(diào)就更為簡(jiǎn)單，沒(méi)有舒適性控制用的傳感器，對(duì)室溫靠人為控制。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。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?？?，而且定期舉行模糊系統(tǒng)協(xié)會(huì)國(guó)際會(huì)議。根據(jù)駕駛員輸入的溫度、車室內(nèi)外溫度及制冷劑低壓管路溫度，BCM計(jì)算出氣流分送模式，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及混合風(fēng)門開(kāi)度，然后進(jìn)行相應(yīng)的控制[3]。通用汽車公司某型汽車車身計(jì)算機(jī)模塊(BCM)控制的空調(diào)系統(tǒng)是較典型自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)。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)。目前，我國(guó)汽車保有量己超過(guò)1億萬(wàn)輛，汽車年產(chǎn)量約18000萬(wàn)輛，汽車空調(diào)市場(chǎng)有著廣闊前景。手動(dòng)控制己成為汽車空調(diào)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)汽車空調(diào)的溫度控制性能提出了更高的要求。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(méi)有自主開(kāi)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。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(wú)法破解其核心