【正文】 水流過暖風(fēng)散熱器，這樣就可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行熱交換，將經(jīng)過散熱器的空氣加熱?；旌巷L(fēng)門開度由混合風(fēng)門電機(jī)控制。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。反之，當(dāng)內(nèi)外循環(huán)電磁閥開時(shí)，空調(diào)處于外循環(huán)狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候不僅僅車內(nèi)回風(fēng)能夠進(jìn)入空調(diào)風(fēng)道，車外空氣也進(jìn)入空調(diào)風(fēng)道，也就制冷(加熱)處理前空氣是車內(nèi)回風(fēng)和車外新鮮空氣的混合氣體。 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 4鼓風(fēng)機(jī)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]。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水通過暖水閥流入暖風(fēng)散熱器，從而升高通過暖風(fēng)散熱器的空氣。采暖系統(tǒng)是由暖風(fēng)散熱器、暖水閥和風(fēng)機(jī)組成。最后，經(jīng)過節(jié)流閥，恢復(fù)到低壓(低溫)液態(tài)。然后，氣化了的制冷劑通過壓縮機(jī)壓縮，變成高于車外空氣的高溫高壓氣體。首先，低壓(低溫)液態(tài)制冷劑進(jìn)入用來冷卻車內(nèi)空氣的蒸發(fā)器，制冷劑加熱在定壓下氣化。 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。高級(jí)汽車空調(diào)還包括對(duì)車廂內(nèi)空氣凈化、控制二氧化碳含量和控制空氣濕度等高級(jí)功能。 4) 編程過程中，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，進(jìn)行調(diào)試、分析。闡述了如何實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化模糊控制。因此，本課題的研究內(nèi)容為： 1) 通過對(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)。汽車電源波動(dòng)和瞬時(shí)過電壓等將形成較壞的電氣環(huán)境。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。首先，要滿足溫度環(huán)境的要求。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。如果汽車長時(shí)間直接暴露在太陽下(或風(fēng)雪下)，進(jìn)入車室的熱負(fù)荷(或冷負(fù)荷)比一般房間要大得多。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。其次，由于汽車車室內(nèi)乘員密度大，人體熱量大，要求的制冷能力大，汽車開啟空調(diào)與乘員進(jìn)入車內(nèi)往往是同一時(shí)刻，乘客要求一進(jìn)入車室，在很短的時(shí)間內(nèi)就享受到空調(diào)效果；而汽車車身在開空調(diào)之前的蓄熱量是很大的。 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。在空調(diào)制冷系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)和各種家庭小電器中都可以看見用模糊控制方法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化處理的應(yīng)用文章[8]。可以說國內(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]。國內(nèi)80年代就參加到模糊控制領(lǐng)域的研究討論當(dāng)中，到了90年代和最近幾年，己經(jīng)在模糊控制等智能控制領(lǐng)域得到了較成熟的發(fā)展。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。也有這種研究如何通過計(jì)算確定送風(fēng)量、送風(fēng)溫度的分布是很不均勻的，并且均勻分布的溫度場也會(huì)由于人的舒適感不同而產(chǎn)生舒適性差異。另外一些形式的汽車空調(diào)還未產(chǎn)品化。奧迪100汽車的空調(diào)系統(tǒng)模式風(fēng)門是手控的，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由繼電器控制，壓縮機(jī)離合根據(jù)蒸發(fā)器溫度控制。比較而言，國內(nèi)的汽車空調(diào)控制要稍遜一些。在多輸入輸出非線性系統(tǒng)領(lǐng)域取得了驕人的成功，突破了傳統(tǒng)控制方法的局限[6]。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]。自動(dòng)功能下該空調(diào)ECU(電子控制單元)首先計(jì)算送風(fēng)溫度，并根據(jù)送風(fēng)溫度控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、混合風(fēng)門開度、壓縮機(jī)啟停及送風(fēng)模式[4]。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。該系統(tǒng)用一個(gè)雙向電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)混合風(fēng)門開度，并用5個(gè)操縱機(jī)構(gòu)分別控制各個(gè)模式風(fēng)門和加熱器熱水閥，還用功率模塊控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。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)。目前，美國，歐洲，日本等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家的汽車公司已經(jīng)相繼開發(fā)出各自的自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)[2]。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]。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)我國現(xiàn)有主要汽車空調(diào)生產(chǎn)廠家多家，其中絕大部分是引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，還有些是中外合資企業(yè)，國內(nèi)汽車空調(diào)技術(shù)的研究和開發(fā)特別在自動(dòng)控制方面與國外的差距很大，由于沒有掌握核心技術(shù)，導(dǎo)致產(chǎn)品缺乏競爭力，難以滿足整車企業(yè)的系統(tǒng)化、模塊化采購。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)越來越受到人們喜愛，因而我們必須不失時(shí)機(jī)地抓住這個(gè)機(jī)遇，自主開發(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。我們只有自主開發(fā)適合我國交通、氣候的汽車空調(diào)全自動(dòng)控制器，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)，制訂出汽車空調(diào)控制器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能提高我國汽車工業(yè)整體水平，否則就會(huì)在競爭中失敗，因而 加緊汽車空調(diào)全自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究勢(shì)在必行。而國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)重阻礙了我國汽車工業(yè)的發(fā)展。手動(dòng)控制一方面會(huì)出現(xiàn)車內(nèi)溫度與乘員舒適要求相差很大，不能滿足舒適性和節(jié)能性的要求；另一方面容易分散駕駛員的注意力，降低行車的安全性。國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。中北大學(xué)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書汽車車內(nèi)溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究畢業(yè)論文 目 錄 1 緒論 論文的目的與意義………………………………………………………1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………2 汽車空調(diào)特點(diǎn)……………………………………………………………4 課題的提出及研究內(nèi)容…………………………………………………4 2 汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理……………………………………………………6 汽車空調(diào)系統(tǒng)基本工作原理……………………………………………6 汽車空調(diào)總體結(jié)構(gòu)………………………………………………………6 3 汽車空調(diào)硬件電路設(shè)計(jì)……………………………………………………8 汽車全自動(dòng)空調(diào)控制器硬件……………………………………………8 工作原理………………………………………………………………8 硬件組成………………………………………………………………8 單片機(jī)的外擴(kuò)存儲(chǔ)器選取………………………………………………9 SPCE061A的最小系統(tǒng)組成……………………………………………10 外擴(kuò)存儲(chǔ)器選擇………………………………………………………11 電源電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………12 溫度信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)………………………………………………12 溫度傳感器的選擇……………………………………………………12 溫度傳感器采樣放大電路……………………………………………13 轉(zhuǎn)向器電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………14 4 汽車空調(diào)人機(jī)接口的設(shè)計(jì)…………………………………………………16 8255和A589C52的硬件連接……………………………………………16 LED顯示器………………………………………………………………17 鍵盤工作原理……………………………………………………………17 串行存儲(chǔ)及系統(tǒng)監(jiān)控電路的設(shè)計(jì)………………………………………18 監(jiān)控芯片X25045功能介紹……………………………………………18 X25045與單片機(jī)AT89C52的接口電路………………………………19 混合風(fēng)門步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)……………………………………20 SI73001功率驅(qū)動(dòng)原理………………………………………………20 PMM8713的特點(diǎn)及其管教功能………………………………………20 串行通訊接口的設(shè)計(jì)……………………………………………………21 串行數(shù)據(jù)通信概述……………………………………………………21 單片機(jī)與PC機(jī)的串行接口及電路……………………………………23 串行通訊的工作方式和波特率設(shè)置…………………………………23 5 汽車空調(diào)智能溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)………………………………………24 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述………………………………………………………24 系統(tǒng)軟件的工作模式……………………………………………………24 系統(tǒng)軟件的模塊化編程…………………………………………………25 主程序模塊……………………………………………………………25 按鍵掃描處理子程序模塊……………………………………………28 FUZZY控制系統(tǒng)算法子程序模塊……………………………………31 溫度信號(hào)采集子程序模塊……………………………………………32 模糊控制子程序模塊…………………………………………………34 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制子程序模塊………………………………………35 6 結(jié)論…………………………………………………………………………36 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………37 致謝………………………………………………………………………………391 緒論 論文目的及意義汽車空調(diào)作為一種舒適性空調(diào)，不僅是人民生活水平提高的標(biāo)志，也是提高汽車市場競爭能力的重要手段。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。總體來看，我國目前汽車空調(diào)系統(tǒng)的電子化程度較低，大多數(shù)仍采用手動(dòng)控制或簡單的位式控制。手動(dòng)控制己成為汽車空調(diào)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問題。隨著我國加入WTO和全球貿(mào)易大市場的形成，國外先進(jìn)的汽車空調(diào)控制技術(shù)對(duì)國內(nèi)汽車工業(yè)造成很大的沖擊和壓力，汽車工業(yè)又面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前，我國汽車保有量己超過1億萬輛，汽車年產(chǎn)量約18000萬輛，汽車空調(diào)市場有著廣闊前景。在對(duì)全合一空氣混合型的汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過模糊控制策略和軟硬件系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)出汽車空調(diào)全自動(dòng)控制系統(tǒng)中的核心部分智能溫控系統(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)。國外一些大汽車公司的汽車空調(diào)系統(tǒng)代表了全自動(dòng)空調(diào)的最高水平。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)。如果系統(tǒng)不在設(shè)定的范圍內(nèi)工作，BCM將壓縮機(jī)電磁離合器脫離。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)門開度，然后進(jìn)行相應(yīng)的控制[3]。日本豐田某型汽車自動(dòng)空調(diào)監(jiān)測(cè)車內(nèi)外溫度、蒸發(fā)器溫度、冷卻水水箱溫度以及陽光輻射強(qiáng)度、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速等參量，通過控制壓縮機(jī)磁吸、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度混合風(fēng)門、