基才PIC的汽车空调控制器的设计
汽车空调控制系统设计毕业论文设计
现在在国外的模糊控制理论研究基本上在每个领域上都取得了成功，当中包括工业温度控制，大型空调系统控制和电冰箱温度等。在多输入输出非线性系统领域取得了骄人的成功，突破了传统控制方法的局限[2]。
采暖系统是由暖风散热器、暖水阀和风机组成。由于汽车行驶时发动机产生大量热量，一般小型汽车空调都采用发动机余热采暖。发动机冷却水通过暖水阀流入暖风散热器，从而升高通过暖风散热器的空气。所以，当空调要进行加热时,必须开启暖水阀。
2.2 汽车空调的总成结构
汽车空调系统总成是采用冷暖完全合一型，其风道系统如图2.1所示[8]。
国内80年代就参加到模糊控制领域的研究讨论当中，到了90年代和最近几年，己经在模糊控制等智能控制领域得到了较成熟的发展。在理论研究方面国内研究涉及了基于传统PID的模糊控制，基于神经模糊网络模糊控制和时空混沌的自适应模糊控制等。可以说国内的理论研究已经朝纵深发展，理论体系也比较完善[4]。
而在实践应用领域，模糊控制在近几年几乎涉及到各个重、轻工业领域。在空调制冷系统，温度控制系统和各种家庭小电器中都可以看见用模糊控制方法实现优化处理的应用文章[5]。
其次，要满足振动冲击环境要求，汽车零部件必须承受由不良路面引起的较大的振动和冲击。
还有，要满足电气环境要求。汽车电源波动和瞬时过电压等将形成较坏的电气环境。
1.4 课题的提出与研究内容
本课题的研究是针对我国现有高档汽车上装置的自动空调控制系统基本上依赖进口，国产化自动控制系统在汽车系统中的应用性研究较少，迫切需要对汽车空调控制器实现电子自动化、国产化为目标而产生的。因此，本课题的研究内容为：
基于单片机的微型汽车空调控制器设计与开发分析
基于单片机的微型汽车空调控制器设计与开发分析作者：吴小翠史静伟来源：《科学与财富》2019年第03期摘要：随着社会经济的不断发展以及各种高新技术的不断提高，人们的生活变得越来越便利，汽车作为高科技的产物，由于其的便利好用性受到了全世界人们的喜爱。
而随着人们生活水平的不断提高，人们对汽车的要求也在不断提高。
汽车，除了作为人们的交通工具以外，还要为人们出行提供一个舒适的环境。
汽车空调系统作为汽车重要的组成部分，对汽车内部环境的舒适度具有很大的决定性作用，因此它的性能受到人们广泛关注。
在此，本文将对单片机的微型汽车空调控制器的设计进行分析。
关键词：单片机；微型汽车；空调控制器；设计人民生活水平普遍提高，汽车作为主要的交通工具，已经走进了千家万户。
汽车空调系统可以对汽车内的温度、湿度、风速以及清洁度进行调节与控制，从而决定车内舒适度。
随着人们对汽车舒适度要求提高，汽车空调控制器的设计也受到汽车生产厂家的重视。
但是我国在汽车空调控制器设计方面还远远落后于发达国家，因此在进行生产时常常需要引进外来技术，但是却得不到其核心技术，面对这样的现状，我国加强对该技术的研究势在必行。
1 汽车空调技术简述1.1 汽车空调技术发展概述汽车空调技术最早发展于国外，美国在20世纪30年代便开始该技术的研究，经过30多年的发展，使得该技术日益成熟，从仅仅可以进行取暖，到仅仅可以进行制冷，以及后来的冷暖一体化、自动控制甚至现在的微处理器控制，发展地越来越完善。
与美国相比，我国汽车空调技术起步甚晚，我国于20世纪60年代才开始汽车空调技术的研究，70年代以后才逐渐应用于汽车中，发展比较缓慢，直到引进国外技术后，我国该技术才迅速发展起来，并产生了一些具有代表性的汽车空调生产厂家。
但是，我国在汽车空调技术方面还存在很多不足，远远落后许多发达国家，需要相关人员不断研究改进。
总的来说，目前全球汽车空调技术正朝着以下几个方向发展，即日趋自动化、舒适化、高效化、经济化以及环保化等。
基于单片机的微型汽车空调控制器设计与开发
基于单片机的微型汽车空调控制器设计与开发摘要：随着国家经济和科技的快速发展，汽车行业的各方面也得到了很大的提升，升级中低档汽车空调控制系统，已经成了一个趋势，人们在生活和工作当中对汽车的性能要求也越来越高，尤其是安全性、经济性等方面，其中汽车的自带空调成了关注重点。
空调的控制器要满足操作简便、智能性优化良好、质量好等特点。
文章基于单片机的微型汽车空调控制器设计和开发进行分析和探讨，以供相关人士进行参考，为我国单晶片的微型汽车空调控制器的发展做出一些贡献。
关键词：汽车空调；控制器；设计；开发引言：汽车手动控制系统的组成元件比较少，生产难度较低，所需要的资金投入也不高，因此手动控制系统的汽车成本比较低。
而机械式的微型汽车空调系统使得汽车内的温度可以通过空调控制器来调整。
机械式的微型汽车空调的缺点是掌控精度不高、并且需要分散驾驶员的注意力，影响乘客的安全。
基于以上一些情况，升级中低档汽车空调控制系统已经是汽车发展所需要考虑的重点问题。
只有提高汽车空调控制器的发展水平，才能满足客户的要求，也有利于汽车行业的发展。
一、微型汽车空调控制器元件设计汽车空调控制器系统核心是单片机，当汽车空调控制器系统运行时，单片机会根据接收的指令以及汽车的运行状况，对指令进行机械智能处理。
如果出现指令设定的温度和汽车中的实际温度不一样，那么单片机会根据收到的指令运行空调控制系统对汽车内的温度进行调节。
汽车的温度调节情况以及汽车的运行情况可以显示在智能液晶屏上，让驾驶员对汽车空调的工作情况有所了解。
比如稳定电源电路设计、风门电机驱动电气设计等一些与空调控制器有关的设计要结合实际情况。
根据汽车所能负载的元件，以及其功能的高低，尽可能的满足汽车空调对控制器的要求。
在具有编码的软件模块方面，相关技术需要借助编程思想，从而实现汽车控制器的功能，并且适量的增加湿度、空气流速等调节功能。
二、空调控制器硬件设计汽车的发动机和空调控制器的硬件配置不同，工作线路也不同，工作容易产生混乱，汽车运行就会受到影响，所以控制器的硬件设计很重要。
基于PIC单片机的中央空调智能温度控制器设计
如图 3 所 示 , 使 用 P IC 单 片 机 来 控 制 由 TDA1085C组成的调速电路 ,由于两者供电电源 不同 ,需要进行电平转换 ,因此采用 TLP52121 光 电隔离实现单片机电路和电机驱动放大电路之 间的电气隔离 ,提高系统的抗干扰性 。单片机的 PWM 输出端经光电隔离 、电平转换 、滤波后 ,可 直接与 TDA1085C的引脚 5 电压的给定端相连 , 要调整给定速度 ,只需调整占空比即可 。
如图 2所示 ,温度传感器采用美国 Dallas公 司的单线数字温度传感器芯片 DS18B20,它可直 接将被测温度转化为数字信号 ,供单片机处理。 测温范围为 - 55～125 ℃,且在 0 ～85 ℃之间的 精度为 ±0. 5 ℃,可以编程设定 9～12 bit的分辨
张九根 ( 1963—) ,男 ,副教授 ,研究方向为智能建筑与楼宇自动化 。 ·4·
糊化方法得到 ΔKi、ΔK。综上所述 ,可以得出 u ( k) = K [ 1 - ηf ( u ( k) ,Δu ( k) ) ] e ( k) + ( Ki ′+
∑k
ΔKi ) e ( j) T + ( Kd ′+ΔKd )
j=0
e( k)
-
e(k T
1)
·5·
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图 3 控制电路图
基于单片机的汽车空调控制系统的设计与实现-任务书
[5]郑震璇.基于PIC单片机的汽车空调控制器设计[J].机电技术, 2009,(2):37-40
六、备注
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
四、设计（论文）进度安排
2011.3.1——2011.3.11查阅文献、撰写开题报告
2011.3.12——2011.3.27系统总体设计
2011.3.28——2011.4.13系统硬件设计
2011.4.14——2011.5.1系统软件设计
2011.5.2——2011.5.10系统测试
2011.5.11——2011.5.31撰写系统设计说明书
五、主要参考资料
[1]周翼翔.基于P87C522单片机的汽车空调控制系统[J].制造业自动化,2010,31(8): 151-153
[2]郭丽红,吴海涛.基于Atmega16的汽车空调系统设计与实现[J].长春理工大学学报,2007,30(3):77-80
[3]管劲浩.汽车空调参数自调整模糊控制的研究[J].汽车维修,2010,(10):21-23
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
系部
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
副教授
从事
专业
计算机应用
是否外聘
□是■否
题目名称
基于单片机的汽车空调控制系统的设计与实现
一、设计（论文）目的、意义
汽车空调作为一种舒适性空调，不仅是人民生活水平提高的标志，也是提高汽车市场竞争能力的重要手段。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对空调车室的温度提出了更高的要求，这就使轿车空调的控制又面临着新的挑战。
基于PIC单片机的空调控制板剖析及改进
基于PIC单片机的空调控制板剖析及改进随着科技的发展，人们对于生活质量要求日益提高，空调作为现代家居必备的电器之一，也随之不断地得到优化和升级。
基于PIC单片机的空调控制板，作为空调的关键控制部件，发挥着至关重要的作用。
本文将对基于PIC单片机的空调控制板进行剖析，并提出改进方案。
一、基于PIC单片机的空调控制板剖析1. 控制器基于PIC单片机的空调控制板，其核心部分是PIC单片机，可通过编程实现对空调的全面控制。
控制器通过读取温度传感器的信号，并与预设的温度进行比较，从而控制空调内部的制冷制热设备以维持恒定的温度。
2. 开关电路该部分主要由继电器、三极管及电容器等元件组成。
当温度信号通过控制器传递后，控制器会对继电器进行控制，使其闭合或断开，从而控制空调的制冷或制热状态。
3. 显示屏基于PIC单片机的空调控制板一般都是使用LED数码管作为显示器，可以显示当前的温度、设定温度、工作状态等信息，使用户可以直观地了解当前的工作状态。
二、改进方案1. 增加通讯模块现在的空调控制板中，一般只具备控制空调的基本功能，但无法实现与其他智能家居设备的联动。
因此，我们可以在原有控制板的基础上，增加通讯模块，实现与其他智能家居设备的联动，如语音控制、手机APP控制等功能。
2. 优化控制算法目前，空调控制板的制冷制热设备控制策略主要是基于离散控制的思想，即当室内温度高于设定温度时，空调就开始制冷，反之亦然。
这种策略虽然简单易行，但只能实现简单的温度调节，无法适应不同房间的复杂温度环境。
因此，我们可以探索更加高级、更加智能的PID控制算法，以实现更加精准的温度控制。
3. 增加智能调度功能当前的空调控制板只能实现简单的温度控制，如何更好地满足用户的舒适需求，提高能源利用效率，是我们需要思考的问题。
我们可以增加智能调度功能，根据室内外环境和使用习惯，预测用户的用气需求，并在合适的时间点启动或关闭空调，以达到节能、舒适的效果。
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案汽车空调控制器，属于一种汽车车载空调设备的控制装置。
汽车空调控制器简介：
汽车空调控制器常规采用LCD显示，要求有风机PWM控制，并具有故障显示功能。
常规设计中采用电子开关代替传统的继电器，可提高电路的可靠性，
采用串行移位技术解决键盘扫描问题，可简化电路。
结合MCU的智能控制和
其他电路巧妙地将控制信号转换为机械动作，保证车内温度调节和即时化霜终
端执行器的运行。
原理框图：
汽车空调控制器的设计有很多种方式，接下来小编给大家介绍一下基于单片
机的汽车空调控制器设计方案。
本设计是基于PIC16F917的汽车空调控制器的软件及硬件设计。
该控制器具有操作简单，显示界面良好，抗干扰性强的特点。
该系统电路主要有按键，车内、车外、蒸发器温度采集、鼓风机驱动、压缩
机及电气控制、LCD显示、新风风门驱动、温度混合风门驱动、模式风门驱动、温度混合风门驱动、等电路和单片机组成。
汽车空调控制器的系统框架图如下：
系统可以工作在自动控制或者手动控制模式下。
为了便于大家更好的阅读，
我们为大家提供了基于单片机的汽车控制器设计方案下载。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
2019基于PIC电动执行控制器的系统设计 本科论文.doc
本科毕业设计说明书基于PIC电动执行控制器的系统设计THE SYSTEM OF ELECTRIC ACTUATOR CONTROLLERBASED ON PIC学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：电气08-3学生姓名：孙燕桥指导教师：杨岸副教授2012 年5 月12 日基于PIC电动执行控制器的系统设计摘要本文旨在设计一种三相调节型电动执行器专用控制模块，它可以接收来自DCS等系统或PLC等控制器的4-20mA电流信号，控制电动执行器对阀门的打开或关闭。
可进行两线式比例控制：1、4mA阀门全部关闭，20mA阀门全部开启；2、20mA阀门全部关闭，4mA阀门全部开启。
该模块集相序、阀位变送、隔离放大、功率驱动等诸多功能于一体，具有缺相保护、过力矩保护、禁动延时保护、鉴相报警、丢信保护、掉电记忆、温度保护等完善的保护功能。
还可加配现场旋钮板和红外遥控器，实现较高防护等级的现场操作。
该模块还具有完美的人机交换界面，从而实现对阀门的各种控制。
该模块具有抗干扰能力强、性能可靠、抗震、防潮、体积小、接线简单、调试方便等优点。
现已广泛应用于各种阀门电动装置产品上。
关键词：电动执行器，电流信号，保护，现场操作THE SYSTEM OF ELECTRIC ACTUATOR CONTROLLERBASED ON PICABSTRACTThis article aims to design a three-phase modulating electric actuator control module, it can receive the 4-20mA current signal from the DCS and other systems or PLC controller, to control electric actuator on the valve to open or close. Two-wire proportional control: 1. 4 mA valve closed by 20mA valve fully open; 2. 20 mA, the valve closed by 4mA valve fully open. The module sets the phase sequence, the valve position transmitter, isolation amplifier, power driver and many other functions in one, with the lack of protection, over-torque protection, forbidden to move to delay protection, alarm phase, the lost letter of protection, power-down memory, temperature protection and other protection features. Also increase with field knob plate and infrared remote control, on-site operation to achieve higher degrees of protection. The module also has a perfect man - machine interface, in order to achieve a variety of control valves. The module has a strong anti-interference ability, reliable performance, seismic, moisture, small size, simple wiring, commissioning, etc.. Has been widely used in electrical installations of all kinds of valves.KEYWORDS：electric actuator, current signal, protection, Site operations目录摘要(中文) (Ⅰ)摘要(外文) (Ⅱ)1绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 执行机构结构 (1)1.3 执行机构的应用领域 (2)1.3.1 发电厂 (2)1.3.2 过程控制 (2)1.3.3 工业自动化 (2)1.4 现在国际上知名公司 (3)1.4.1 英国的罗托克（ROTORK） (3)1.4.2 美国的乔登（JORDAN） (4)1.4.3 ABB (4)1.4.4 德国的西门子（SIEMENS） (5)2系统硬件设计 (6)2.1系统结构框图 (6)2.2 单片机最小系统 (6)2.3 系统电源设计 (7)2.3.1 LM7812使用介绍 (7)2.3.2 LM7525使用介绍 (8)2.3.3 系统电源结构 (9)2.3.4 仿真结果 (9)2.4 PWM转4-20mA输出电流模块 (11)2.4.1 需求分析 (11)2.4.2 电路原理图 (11)2.4.3 电路结构原理分析 (11)2.4.4 简化分析计算 (11)2.4.5 可调线性度 (12)2.5 远方电流及阀位采样 (12)2.5.1远方电流采样 (12)2.5.2 阀位电阻采样 (13)2.6 限位及力矩开关信号 (13)2.7 继电器驱动电路 (14)2.8 鉴相电路 (15)2.8.1需求分析 (15)2.8.2电路结构 (16)2.8.3电路原理分析 (17)2.8.4计算分析 (19)2.9 缺相电路 (20)2.9.1缺相电路结构 (20)2.9.2电路仿真结果 (20)2.10 旋钮板电路 (21)2.11 人机界面 (23)2.11.1液晶显示电路 (23)2.11.2液晶引脚接口定义 (23)2.11.3串行SPI时序 (24)2.11.4实测显示界面 (24)2.12 遥控电路 (24)2.12.1芯片结构图 (25)2.12.2 PT2221引脚定义 (25)2.12.3 发射部分电路 (26)2.12.4 代码特征 (26)2.12.5 红外接收部分 (28)2.13 电气接线 (28)3 系统软件设计 (29)3.1 软件设计需求 (29)3.2 软件运行环境 (30)3.3 函数结构设计 (31)3.3.1 主函数流程图 (31)3.3.2 主函数 (32)3.3.3 输出电流函数流程图 (33)3.3.4 输出电流函数 (34)3.3.5 鉴相函数流程图 (34)3.3.6 阀门运行函数流程图 (35)3.3.7 正作用函数流程图 (36)4 系统测试 (37)4.1测试方法 (37)4.2测试现象 (37)结论 (39)参考文献 (40)谢辞 (41)1 绪论1.1 引言水、汽、油等流体与工业发展有着密切联系，而流体在工业上的应用离不开管网系统，有管网必然有阀门。
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Ｖｏ ．９ １１ Ｎｏ．４ ２
电子 设计 工程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ
２１ 年 １ ０１ ２月
Ｄｅ 。 ０１ ｃ ２ １
基才 Ｐ Ｃ 的汽车空调控制 器 的设计 Ｉ
王 文涛 ，贾志成 ，张 艳
关键 词 ： 车 空 调 ； 糊 控 制 ；混合 风 门 ； Ｉ 汽 模 ＰＣ 中 图 分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ） ４ ０ ６ — ３ ６ ４ ６３ （０ １２ — １ １０
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｆａ ｔ ｍ ｏ ｉ ｅ ａ ｒ ｃ ｎ ｔｏ ｉ ｏ ｔ ｏ ｌｒ ＤＥＭ ０ ｓ ｄ ｏ Ｃ ｖ ｌ ｐ ｎｔｏ ｕ ｏ ｔｖ ｉ ｏ ｄｉｉ ｎ ｎｇ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｂａ ｅ ｎ ＰＩ ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｏ ｔ ｏ ｌ ｒ Ｕ ｉ
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分 别 从 硬 件 及 软 件 设 计 两 个 方 面进 行 了 阐述 ， 控 制 系统 的 控 制 单 元 进 行 了设 计 ， 用 ＰＣ 单 片 机 作 为 控 制 单 元 处 对 采 Ｉ
理 器 ． 控 制 规 则 进 行 了设 计 。 系统 具 有 可 靠 性 高 、 干 扰 能 力 强 、 对 抗 电路 简单 等 特 性 。
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（ 北 工 业 大 学 信 息工 程 学 院 ， 津 ３０ ０ ） 河 天 ０ ４ １
摘 要 ： 于汽 车 空 调 这 类 强 非 线 性 系统 ， 通 线 性 控 制 策 略 难 以 满 足 对 控 制 效 果 的 要 求 ， 能控 制 策 略 更 适 合 控 制 对 普 智 这 类 系 统 。 简要 介 绍模 糊 控 制 原 理 ， 其在 汽 车 空调 混合 风 门 的控 制 进 行 详 细介 绍 ， 果表 明 具 有 较 高 的 控 制 精 度 ， 对 结
来 越 多 的 学 者 都 对 模 糊 系统 及 其 理 论 进 行 了广 泛 的 研 究 和
当 普 及 。 人 们 对 车 内环 境 的要 求 也 在 逐 步 的 提 高 。汽 车 空 而