汽车空调控制系统设计说明
汽车空调系统说明书.pdf_1702092559.773984
VEHICLE CONTROLS n Front Operation - Climate Control System
Dashboard and back of the center console vents AUTO Bu tton
Dashboard and floor, Floor vents and back of the center console vents
VEHICLE CONTROLS Air Conditioning System*1 Manually control the front and rear heating and cooling in your vehicle’s interior using the buttons on the dashboard. n Front Operation
n Heated Windshield Button*4 Turn the vehicle on. Press the heated windshield button to de-ice the windshield.
*4 - Canadian models only, if equipped
VEHICLE CONTROLS The heated windshield may automatically activate whห้องสมุดไป่ตู้n the outside temperature is below 4°C, and deactivate when the temperature reaches 6°C. n Heated Steering Wheel*1 Press the button to heat the steering wheel when the vehicle is on. Press the button again to turn off the heating.
汽车空调系统设计
汽车空调系统设计引言汽车空调系统是现代汽车中非常重要的一个功能模块，它能够为车内提供舒适的温度和空气质量。
在设计汽车空调系统时，需要考虑诸多因素，如车内空间、能源消耗效率、排放问题等。
本文将对汽车空调系统的设计进行详细介绍。
汽车空调系统的组成汽车空调系统由以下几个主要组成部分组成：1.压缩机：压缩机是空调系统的核心部分，负责将制冷剂进行压缩，提高制冷剂的温度和压力，以便进行冷却。
2.冷凝器：冷凝器用于将高温高压的制冷剂冷却，并将其转化为高压液体，在冷却过程中，通过散热使得制冷剂温度下降。
3.蒸发器：蒸发器用于将高压液体制冷剂转化为低温低压的蒸汽，并通过吸热使得车内温度下降。
4.膨胀阀：膨胀阀用于调节制冷剂的流量和压力，保证制冷系统的正常运行。
5.风扇：风扇用于将室内空气通过蒸发器和冷凝器进行循环，并加速制冷和加热效果。
6.控制系统：控制系统根据车内的实际温度和设置温度，对空调系统进行智能调控，以保持车内恒定的舒适温度。
汽车空调系统的工作原理汽车空调系统的工作原理基于制冷循环的原理，大致分为四个步骤：1.压缩过程：压缩机将低温低压的制冷剂吸入，压缩并提高其温度和压力。
2.冷凝过程：高温高压的制冷剂通过冷凝器进行冷却，通过散热使得制冷剂温度下降，并转化为高压液体。
3.膨胀过程：高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，膨胀过程导致制冷剂温度下降，并转化为低温低压的蒸汽。
4.蒸发过程：低温低压的蒸汽经过蒸发器吸热，从而引起车内温度下降，同时将室内热量带走。
通过以上四个步骤的循环，汽车空调系统能够实现车内的制冷效果。
汽车空调系统设计的注意事项在设计汽车空调系统时，需要考虑以下几个重要因素：1.能源效率：汽车空调系统消耗大量能源，因此需要设计出高效能源利用的系统，以减少车辆能耗和排放。
2.舒适性：汽车空调系统的设计应满足用户对舒适性的需求，包括温度调节范围广、快速制冷、低噪音等。
3.环保性：汽车空调系统的设计应考虑减少对环境的污染，采用环保的制冷剂和材料，并降低系统排放的二氧化碳含量。
汽车空调系统设计教程
汽车空调系统设计教程汽车空调系统设计是汽车工程中的重要内容，它负责为驾乘者创造一个舒适的内部环境。
在汽车设计过程中，空调系统的设计需要考虑到多个因素，如空调的制冷效果、空调的功耗以及空调系统的布置等。
本文将介绍汽车空调系统设计的基本原理和步骤。
首先，汽车空调系统的设计需要根据车辆的尺寸和载客量来决定冷却功率的大小。
冷却功率通常以英尺为单位表示。
在确定冷却功率后，需要选择适当的压缩机和冷凝器。
压缩机的选择要考虑到其制冷量和制冷剂适用性。
冷凝器的选择要考虑到其散热面积和通风效果。
其次，汽车空调系统的设计还需要考虑到制冷剂的选择。
制冷剂可以分为R12、R134a等多种类型。
不同的制冷剂有不同的特点和性能，因此在设计空调系统时需要选择适合的制冷剂。
此外，制冷剂的使用还需要满足环保要求，如低温下不产生毒性气体和不破坏臭氧层等。
在设计空调系统时，还需要考虑到节能和环保的因素。
这可以通过使用高效的压缩机、优化空调系统的布置以及选择节能的风扇等方式实现。
另外，还可以通过使用电动空调压缩机来减少对发动机功耗的影响，并提高系统的效率。
此外，汽车空调系统的设计还需要考虑到乘坐舒适性。
例如，在车内布置通风口时，应该考虑到不同座位的乘坐者能够感受到均匀的冷气流，并且避免直接吹向驾驶员或乘客的面部。
此外，还可以通过使用温度传感器和湿度传感器来自动控制空调系统，以提供更好的舒适性体验。
最后，汽车空调系统设计还需要考虑到维修和保养的因素。
例如，在设计冷凝器时，可以考虑到易于清洁的设计，以便日常维护。
此外，还可以在设计时考虑到易损件的更换方便性，以降低维修和保养的工作量。
综上所述，汽车空调系统设计需要考虑到冷却功率、制冷剂选择、节能环保、舒适性以及维修保养等多个因素。
只有在满足这些设计要求的前提下，才能为驾乘者提供一个舒适和安全的乘坐环境。
因此，在汽车设计过程中，空调系统的设计是至关重要的一环。
《汽车空调》自动空调的控制系统课件
图5-11 蒸发器温度传感器电路
11
蒸发器温度传感器在制冷系统中的位置如图5-12所示。
图5-12 传感器在制冷系统中的位置
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4、日照传感器安装在仪表板上部左 端。它具有电流随着光敏面上的光变 化而变化的特性。光敏二极管把光强 度变化转换成电流变化，检测通过挡 风玻璃的光数量，把它变成电流，然 后把这个信号发送给自动空调控制器。 这个输入用来测量作用在车辆乘客身 上的阳光热效应。如图5-13所示。
图5-24 组合型调速电路
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（2）晶 体管减负 荷工作型
电路 中，风机 是根据传 感器送入 的参数， 微处理器 分析、计 算后，按 照相应的 工作方式 去工作， 电路原理 如图5-25。 有以下4种 工作状态。
图5-25 风机转速控制电路
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①低速 启动汽车空调系统后，微处理器发出风机工作信号，使晶体管VT1导通， 风机继电器常开触点闭合，风机电动机通过低速电阻构成回路，风机维持最 低转速。此种启动模式有利于风机平稳工作并防止损坏调速模块。当车内调 速模块温度与设定温度接近或者人工设定时，亦维持最低转速。电流方向为： 蓄电池 风机继电器 风机电动机 低速电阻 搭铁。 ②高速 当车内温度与设定温度温差较大时，或者操作送风高速开关时，微处理 器发出风机高速工作信号，使晶体管VT2导通，风机电动机通过高速继电器 常开触点闭合构成回路，高速运转。电流方向为：蓄电池 风机继电器 风机电动机 高速继电器 搭铁。 ③自动 在自动工作状态( 或者人工设定) 时，微处理器根据环境温度与设定温度 的参数，发出控制信号，使调速模块晶体管以不同的角度导通，风机电动机 无级变速，达到到调节空气的目的。电流方向为：蓄电池 风机继电器 风机电动机 调速模块 搭铁。 风机自动工作状态下的特性如图5-26所示。
汽车空调自动控制系统设计
:汽车空调自动控制系统设计摘要随着现代汽车技术的发展，汽车的空调技术已经很发展的成熟，可是随着社会的进步，人们对舒适性的要求也越来越来高了。
由于人们的要求提高了，从而反应出现代汽车空调系统的几大缺点，需要进行改进。
本设计就是根据几大缺点进行的改进设计，设计提供一种8位单片机为控制核心的汽车自动控制系统。
本文针对现代汽车的不足之处进行改进，采用8位单片机为核心，以数字温度传感器、车速传感器、发动机转速传感器作为测量元件，并实时监测、显示车内温湿度、车速和发动机转速，通过控制电路的通断来达到对汽车空调自动控制功能。
另外本文还加了一个延时电路，来控制风扇后关闭。
本文还阐述了汽车空调及系统的组成及原理，并完成总体硬件设计和软件的编写。
关键词：汽车空调自动控制, 单片机, 传感器，…【目录`1 绪论 (1)1．1 课题来源及产生背景 (1)1．2 课题研究的目的及意义 (1)1．3 课题研究的主要内容 (1)1．4 本课题的主要任务 (1)2 汽车空调及空调自动控制系统的概述 (2)2．1 汽车空调的概述 (2)2．2 汽车空调自动控制系统的工作原理 (3)^3 汽车自动控制系统的总体设计方案 (4)4 汽车空调控制系统的设计原则 (4)5 主要设计硬件的选择 (5)4．1 单片机AT89S52 (5)4．1．1 主要性能 (5)4．1．2 功能特性描述 (5)4．1．3 引脚结构 (6)'4．1．4 方框图 (9)4．2 数字温湿度传感器DHT11 (11)4．2．1 DHT11的概述 (11)4．2．2 传感器性能特点 (11)4．2．3 DHT11的特点 (12)4．2．4 串行接口(单线双向) (12)4．3 车速传感器 (14)6 系统的软件的选择.。
16)主程序的设计及流程图.。
177 系统的调试.。
22系统硬件调试.。
24系统软件的调试.。
257.2.1个功能子程序的调试.。
257.2.2 系统软件流程的调试.。
汽车研发：汽车空调控制系统设计与开发！
汽车研发：汽车空调控制系统设计与开发！燥热的夏天已经来袭，看到这样⽕辣的⼩姐姐，估计⼿机屏幕前的你更加炎热和躁动，这时候空调就是你的避暑利器！汽车空调在你热的时候给你降降温，在你寒冷的时候给你吹吹热风，它之所以这么听话，就是因为它有⼀个好的控制系统！今天和漫谈君⼀起来看看汽车空调控制系统设计与开发漫谈君说汽车⼤漫谈1、2、4群已满员，5群已快满，话说都是汽车研发⼯程师，每天都在分享技术，有需要进群的童鞋，加漫谈君微信：autotechstudy，备注名称+专业哟，⽅便邀请进群！⼀、前⾔汽车空调系统作为汽车的标配总成，是衡量汽车舒适性的重要指标，空调系统性能的优劣直接影响汽车的市场竞争⼒。
随着半导体技术、新能源技术、互联⽹技术的⾼速发展，⼯业领域的很多新技术在汽车上慢慢得到尝试和应⽤，汽车空调系统的发展也⾯临新技术的冲击和挑战。
在本篇⽂章中，我们将针对汽车空调控制系统的设计开发进⾏浅析。
⼆、汽车空调系统空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之⼀，是⽤户上车后能直接感知到的，决定了⽤户的舒适度！1功能汽车空调系统是实现对车厢内空⽓进⾏制冷、加热、换⽓和空⽓净化的装置。
它可以为乘车⼈员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提⾼⾏车安全。
2组成结构汽车空调的组成结构如下图所⽰：3分类汽车空调的分类如下：4汽车空调控制系统汽车空调针对⼈的操作来说，信息交换主要集中在空调的控制器，控制器可以说是空调整个系统的控制中⼼，⼀般都在仪表台上。
它的功能主要是调节空调出风的⼤⼩、温度及出风模式，实现了空调系统和环境之间的互相影响，反映使⽤者的需求。
现在多数汽车配备的电控⾃动空调能够对车内的温度、风量、出风⼝和吸⼊⼝、压缩机等进⾏控制与诊断，这些控制是通过改变风门位置、热⽔阀的开度等来实现的。
1）通风装置与空⽓净化系统汽车空调系统的通风⽅式⼀般分为⾃然通风⽅式和强制通风⽅式。
⾃然通风是指利⽤汽车⾏驶时车内外的空⽓压⼒差，通过空调系统的进、出⼝进⾏⾃然换⽓。
汽车空调控制系统简介课件
二.控制系统---- (2)感应元件
①车内及车外温度传感器：为负温度系数热敏电阻传感器，用来感受车内及车外温 。当温度变化时，阻值改变，向空调电控单元ECU输送温度信号。 为防止温度变化时，空调控制器上显示也随之变化、一般还配有防假功能，如凯越: 上海别克汽车空调的防假输入如下： 若外界温度增加，所显示的温度只有在如下条件下才能随之增高。 a.车辆以高于32km/h的速度行驶约2min。 b.车辆以高于72km/h的速度行驶约1min。 这些限制有助于防止错误读数。若所显示的温度下降，外界温度显示将立即更新。 如果车辆熄火超过3个小时，车辆再起动时，将显示当前外界温度。如果车辆熄火不足 3小时，车辆再起动时，将恢复车辆上次操作时的温度。 ②蒸发器温度传感器：检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化，控制 压缩机电磁离合器的结合或断开。(低于-4度) ③水温传感器：安装在热交换器底部的水道上检测冷却水温度，产生信号输送给空调 控制器，控制低温时风机转速。 ④阳光传感器：是一个光敏二极管，利用光电效应，把日光照射量转换为电流值信号 并输送给空调电控单元，用来调整空调吹出的风量与温度。
风机转速控制图
二.控制系统---- (3)执行元件
3.压缩机：
压缩机通过压缩来自蒸发器的低压、低温蒸汽。并将其加载成冷凝器的高压、高温蒸汽的方式，使制冷 剂环绕系统循环。通过空调控制器上的A/C按键，可以开启压缩机，而决定压缩机工作时间的因子，有 车外温度信号和蒸发器温度信号。而在如下条件下，压缩机会被切断： ❖ 低压低于1.96bar ❖ 高压高于 ❖ 蒸发器表面温度低于4.5℃
HV014-1 HV014-17
HV014-11
HV014-32
HV014-27 接地 HV014-8
智能汽车空调控制系统的设计与改进
智能汽车空调控制系统的设计与改进自动空调系统是现代汽车中的重要组成部分，它负责调节车内温度以提供舒适的驾驶环境。
近年来，随着智能技术的不断发展，智能汽车空调控制系统的设计与改进也成为了一项重要的研究领域。
本文将介绍智能汽车空调控制系统的设计原理、功能以及未来的改进方向。
一、智能汽车空调控制系统的设计原理智能汽车空调控制系统设计的基本原理是通过感知车内和车外的环境参数，以及驾驶员的个人偏好，自动调节空调工作模式、温度和风速等参数，以达到舒适的驾驶体验。
感知车内环境参数的传感器通常包括温度传感器、湿度传感器和车内空气质量传感器等。
感知车外环境参数的传感器则包括外部温度传感器和太阳辐射传感器等。
通过感知这些参数，系统可以根据实际情况调节空调工作模式和温度，以确保车内气温舒适。
此外，智能汽车空调控制系统还可以根据驾驶员的个人偏好来定制空调设置。
驾驶员可以通过液晶显示屏或手机APP等方式，选择个人喜好的温度、风速和风向等参数，系统将根据这些偏好自动调节空调工作状态。
二、智能汽车空调控制系统的功能1. 自动控制：智能汽车空调控制系统能够根据车内外环境参数进行自动调节，使车内始终保持舒适适宜的温度和湿度。
2. 个性化设置：驾驶员可以根据自己的喜好进行个性化设置，系统将按照这些设定优化空调工作状态，提供更加符合用户需求的驾驶体验。
3. 节能环保：智能汽车空调控制系统能够根据温度、湿度和车内外环境参数的变化，调节空调工作状态，以达到节能减排的目的。
4. 空气净化：部分智能汽车空调控制系统还具备空气净化功能，可以通过过滤器和负离子发生器等设备，净化车内空气，保障驾驶员和乘客的健康。
三、智能汽车空调控制系统的未来改进方向1. 人工智能应用：未来智能汽车空调控制系统将更加注重人工智能技术的应用。
通过学习驾驶员的驾驶习惯和个人喜好，系统可以更加准确地预测和调节空调参数，提供更加人性化的驾驶体验。
2. 多模态感知：为了提高空调控制系统的感知准确度，未来的设计可以考虑增加多个传感器，包括红外传感器、声音传感器和触觉传感器等。
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实训报告
实训项目名称汽车空调控制系统
所属课程名称实训
实训日期 2015年1月5日~1月16日专业电子信息工程
班级电信12-1班
学号
姓名
成绩
工程实训
【实践目的及要求】
（1）学习怎样使用keil4以及AltiumDesignerSummer9软件；
（2）学习设计汽车空调系统；
（3）在设计过程中，完成如何利用软件实现仿真；
（4）基于AT89C52控制3相6拍步进电动机，压缩机，4X4键盘，LCD 显示，DS18B20温度传感器，风机调速模块、鼓风机来实现汽车空调智能控制
【实践原理】
汽车空调系统是应用于汽车上的普遍的一个系统，而本次实训的目的就是实现汽车空调系统的基本功能，由于条件有限本次实训只是做出了一个基本的模型，他的基本原理是基于AT89C52芯片控制4X4按键、控制步进电机和鼓风机的制冷制热过程，读取安装在车、车外和蒸发器上的三个DS18B20温度传感器的实时感应三点温度，传到LCD显示车外温度。
通过LCD 显示的菜单容来进行“制冷”、“制热”以及“自动调节”和“返回”来自己或者自动控制汽车室温度。
（一）、AT89C52的基本功能和参数指标
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器和Flash存储单元。
具体见图1。
图1 AT89C52单片机
汽车空调系统的主要模块有4X4键盘、LCD显示、DS18B20温度传感、3相6拍步进电机、压缩机以及风机调速模块控制下的鼓风机等，下面介绍上述各模块。
1.4X4键盘
4X4键盘的“5”“6”“7”“8”分别控制“制冷”“制热”“自动”“返回”。
“1”对应“目标温度”即自己想要达到的温度。
“2”和“3”则是对应目标温度的加减。
具体见图2
图2 4X4键盘模块
2.LCD显示
车、车外和蒸发器上的三个DS18B20温度传感器的实时感应温度通过芯片显示在LCD上，还有我们根据实时温度需要做出一系列的操作，我们的操作指令也会显示在LCD上。
由于ADS库没有LCD显示的器件，所以在这里我用LED的显示来代替。
具体见图3。
图3 LCD显示模块
3.DS18B20温度传感器
我们要根据车的温度来判读是否达到我们究竟是要“制冷”还是“制热”，就需要有数据。
我们在车、车外和蒸发器上各有DS18B20温度传感器。
收集实时温度数据。
具体见图4。
图4 DS18B20温度传感器模块
4.3相6拍步进电动机
步进电动机主要是控制风门的开关，按照一定频率来进行风量的控制。
具体见图5。
图5 3相6拍步进电机模块
5.压缩机
给高低电平控制压缩机工作与否，压缩机开启进行制冷模式，关闭进行制热模式。
具体见图6。
图6 压缩机模块
6.风机调速模块、鼓风机。
具体见图7。
图7 风机调速模块、鼓风机模块
(二)、实验的具体操作：
1.程序调试：打开Keil uVision4软件里的汽车空调主程序，编译，看程序是否有误。
如图10所示。
图10程序调试
2.连接器件，如图11所示。
图11器件连接
3.打开烧录软件，将写好的程序下载到电路板当中。
如图12所示
图12 烧录软件
4.上电。
显示空调系统的初始菜单。
如图13所示。
图13 初始菜单
5.点击按钮，让空调温度达到自己的所设定的界限温度。
如图14所示。
图14 设置温度
6.此程序也可以手动调节制冷和制热，点击之前程序的“制冷”选项，鼓风机、压缩机转动，LCD显示目标温度以及当前温度。
如图15所示。
图15制冷模式
7.点击“制热”按钮，压缩机停止工作，鼓风机转动加热。
如图16所示。
图16制热过程
8.当人们不想自己手动控制温度，可以选择”自动”选项，LCD将会显示实时的温度，当温度达到我们设定的温度围界限时，将会自动制冷或者制热。
如17图所示。
图17 自动控制
结果分析：
当汽车空调系统开始工作，LCD显示预设主菜单：1,TD (Temp Down 制冷模式) 2，TU(Temp Up 制热模式)3，am(auto matic 自动模式)4，fh（返回菜单）。
当选择制冷模式时，步进电机开始工作，打开风门，直流电机工作，继电器闭合，LCD显示工作后的温度，直到返回停止制冷；当选择制热模式时，步进电机工作打开风门，直流电机工作，继电器打开，LCD显示工作模式后的实时温度，返回时停止制热；当选择自动模式时，若温度过低，则自动进入制热模式，若温度过高，则自动进入制冷模式。
直到返回停止自动模式,由于用LCD显示比用LED显示更直观，在具体的实验中，我们用LCD 代替LED,更加符合这次实训的目的和要求。
结论：
我们将根据原理图编写的程序烧录到芯片中，各个功能模块达到了我们的要求，并且与分析结果完全一样。
所以符合这次设计的目的。
【小结】
为期两周的课程实训快要结束了，通过对之前学习容的整合，自己设计原理图，然后根据原理图编写程序，基于AT89C52控制3相6拍步进电动机，压缩机，4X4键盘，LCD显示，DS18B20温度传感器，风机调速模块、鼓风机来实现汽车空调智能控制。
认识到了自己的不足，也收获了许多专业知识和对于我们我们专业更加具体的认识。
在设计过程中遇到了难题，也意识到了自己犯得错误。
我将自己的体会和认识到问题总结如下：
（1）在设计原理图的时候要注意单片机的功能引脚，比如外部中断口等。