汽车空调设计论文.doc

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1、东华理工大学毕业设计（论文） 摘要摘 要随着现代计算机技术的快速发展，单片机设计的空调系统已经逐渐被应用到了汽车电子技术领域。同时，由于人们物质生活水平的提高，以前的用手拨动旋钮来调节空调风力和温度的汽车空调控制系统无论在操作强度还是在控制性能上都已经不能够再满足人们的需要。本文针对现有汽车空调系统控制精确到较差这一特点，设计了一种基于ARM的汽车空调控制系统。首先，对现有汽车空调系统的控制原理进行分析，对系统的硬件电路进行设计。芯片选用三星公司生产的ARM9内核芯片S3C2410，数据采集部分使用数字温度传感器DS18B20作为主要的测温元件，并根据系统功能的需设计相应的外围电路，包括电源模

2、块、显示模块、键盘模块等，设计了一个通过按键来调节温度混合风门控制温度高低和由S3C2410发出PWM控制鼓风机来调节风力大小的汽车空调控制系统，在设计完硬件后，依据流程对其画出相应的功能流程图以及编写对应的程序，在参考前人设计的情况下，设计出手动按键控制温度高低，风力大小，以及实时温度显示等功能的汽车空调控制系统。系统主要由汽车提供暖气和冷气，然后由温度混合风门的开度比例来控制暖气和冷气的进风比例，达到调节温度的目的，而后又测温模块进行实时测量温度并显示，以便于系统的调节。关键词：汽车空调； 控制系统； ARM；东华理工大学毕业设计（论文） 英文摘要ABSTRACTThe modern co

3、mputer technology rapid development, design of the air conditioning system has gradually been applied to the field of automobile electronic technology. At the same time, because of the improvement of peoples living standard, the previous poked by hand knob to adjust air conditioning wind and tempera

4、ture in the automobile air conditioning control system in terms of operating strength or the control performance has been unable to meet the needs of the people. Based on the existing automobile air-conditioning system control precision to poor this characteristic, design a kind of automobile air co

5、nditioner control system based on ARM. Firstly, the existing automobile air-conditioning systems control principle is analyzed, the system hardware circuit design. Chip select Samsung Corp production of the ARM9 kernel chip S3C2410, a data acquisition part using a digital temperature sensor DS18B20a

6、s the main element, and according to the functions of the system need to design the corresponding peripheral circuit, including a power supply module, display module, keyboard module, design a through the buttons to control the temperature and wind automotive air conditioning control system in the e

7、nd, hardware, based on flow to draw the corresponding function flow chart and the preparation of the corresponding procedures, in reference to the previous design, design manual button control of temperature, wind power, as well as the real-time temperature display and other functions of the automob

8、ile air conditioning control system. The system mainly consists of vehicles to provide heating and cooling, and then by the air mix door opening ratio to control the heating and cooling inlet air ratio, to regulate the temperature, and then the temperature measurement module for real time temperatur

9、e measurement and display, to facilitate system regulation.Key words: embedded system; automotive air conditioning; ARM东华理工大学毕业设计（论文） 目录目 录第1章绪论11. 汽车空调的现状及发展11.1 汽车空调背景与意义11.2 汽车空调技术在国外以及国内的发展现状1第2章 汽车自动空调系统概述22.1 汽车空调系统原理22.2 制冷系统简介22.2.1 制冷系统的分类22.2.2 制冷系统的工作原理22.3 采暖系统简介32.3.1 采暖系统的分类32.3.2 采暖系统

10、的工作原理3第3章 汽车自动空调系统硬件设计53.1 硬件系统的总体结构53.2 主控制器模块53.2.1 ARM处理器概述53.2.2 S3C2410简介53.3 外围电路模块63.3.1 电源电路63.3.2 存储器电路73.4 数据采集模块93.4.1 温度测量模块93.5 执行机构模块103.5.1 继电器控制电路103.5.2 鼓风机转速控制电路113.5.3 温度混合风门开度控制电路113.6 人机交互模块123.6.1 显示模块123.6.2 功能按键模快12第4章 汽车空调系统的软件设计：144.1 汽车空调系统的总流程图：144.2 测温程序154.3 鼓风机控制子程序154

11、.4 温度混合风门子程序164.5 显示子程序174.5.1 显示方法及流程图：174.6 按键扫描处理子程序模块18结论20致 谢21参考文献22附录一23附录二36东华理工大学毕业设计（论文） 绪论第1章绪论1. 汽车空调的现状及发展1.1 汽车空调背景与意义目前随着中国汽车制造技术的发展，中国的汽车工业已经成为国民经济基础产业之一。由中国汽车工业委员会公布的最新调查资料显示，我国汽车产销同比增幅18%，成为仅次于美国的世界第二大汽车消费国。消费者对汽车舒适性和适用性追求的提高使得汽车空调市场的销售规模逐步扩大，随着国内汽车市场竞争的加大，新车型推广的速度越来越快，几乎每推出一款新车就要配

12、套新的空调系统，这使得汽车空调的更新换代也越来越快。以往出现的汽车空调是由加热器芯体、通风装置和空气滤清装置所组成的并且只具有采暖通风的功能，其控制方法也十分简单，主要是凭借人为的拨动旋钮控制温度、风量，以致难以达到准确地控制。随着汽车空调技术的发展，目前的汽车空调的控制效果逐步完善性能方面得到充分发挥。新型的全自动汽车空调系统能够实现人为设定温度、风量等各类参数的要求，使得车内乘员始终处在一个比较舒适的环境中。1.2 汽车空调技术在国外以及国内的发展现状目前大多数汽车空调应用的是使用按钮控制参数的空调系统。20世纪50年代中期美国通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了最早期的空调控制系统，具有

13、采暖、通风等功能。但是需要驾驶员凭个人对温度的感觉手动进行控制，用旋钮带动拉丝调整空调系统的温度，这显然增加了驾驶员的操作负荷，同时控制效果较差。1964年电动汽车空调控制系统首次被安装在凯迪莱克轿车上。与手动式空调相比，它的改进之处就是使用各种类型的电机及其连杆机构来代替旋钮拉丝装置，输出模式的定位也有了比较精确的控制。随后通用、福特、克莱斯勒很快就在各自的高端轿车上应用了此类空调系统。随着汽车工业的发展，推动了国内汽车空调产业的进步。我国汽车空调的发展开始于20世纪80年代末90年代初，目前汽车空调行业还处于前期开发阶段。相比较国外，国内汽车空调行业起步比较晚，汽车空调生产厂家的设计研发能

14、力与国外相比有着明显的差距，技术也相对落后。目前我国汽车空调系统的电动控制程度较低，大多数仍采用手动控制。现今国产的各类高档汽车中空调部分虽然多数都采用了冷暖一体化全自动空调控制系统但此类先进空调控制系统的设计技术全都是依靠国外进口。32东华理工大学毕业设计（论文） 汽车自动空调系统概述第2章 汽车自动空调系统概述2.1 汽车空调系统原理汽车空调的主要功能是通过制冷和采暖两种方式控制温度降低或者升高来保证车内环境的舒适性。处理阶段在制冷系统末端，流经蒸发器芯体的空气要与蒸发器内部的制冷剂进行热交换，温度值会降低。在采暖系统末端，从加热器芯体吹出的空气要与芯体中的发动机冷却水进行热交换，温度值会

15、升高。最终从空调出风口吹出的空气就是经过这两种处理后的混合气体，当设定温度较高时，可使制冷蒸发器停止运行，通过车外空气和采暖加热器产生的热气进行混合，其混合程度由混合风门的开度来控制。混合后的空气主要依靠鼓风机的推动在空调风道里流动。出风分配阶段经过处理后的空气最终通过手动拨动风向拨片吹进车内，出风方向的控制由拨片的方向来实现。夏季使空调出来冷空气吹向乘员面部，给人一种快速降温的感觉；冬季使得热空气吹向乘员的腿部，符合人体头凉脚热的习惯。原理图如图1-1所示 图1-1汽车空调系统原理图2.2 制冷系统简介2.2.1 制冷系统的分类汽车空调的制冷系统按照压缩机驱动形式的不同，可以分为独立式和非独

16、立式两种。独立式汽车空调系统的压缩机是由专门的副发动机驱动，制冷系统不受主发动机的影响。非独立式的空调压缩机是由汽车主发动机通过皮带轮进行传动，会损耗主发动机的一部分动能。按蒸发器数量的不同汽车制冷系统又可分为单蒸发器制冷系统和双蒸发器制冷系统。双蒸发器制冷系统多用于大型豪华客车，而单蒸发器制冷系统则通常被应用于各类轿车上。2.2.2 制冷系统的工作原理汽车上使用的制冷系统大多数是利用各种制冷剂的气化吸热原理进行工作。在早期通用的制冷剂是氯氟烃，研究表明，其分子中含有氯原子，释放到大气层中会在阳光照射下分离出氯离子而氯离子极容易与臭氧层中的臭氧发生化学反应从而破坏大气臭氧层。现在国标中规定汽车

17、空调系统不得再使用其作为制冷剂，取而代之的是氢氟烃，它的化学性质稳定，制冷效果好，对臭氧层没有破坏作用，温室效应也影响较小，因此被广泛应用。这里所诉说的汽车空调制冷系统属于非独立式空调制冷系统，在系统的结构上主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、集液干燥器、膨胀阀、管路总成等几部分组成，制冷系统的工作原理是利用低压液态制冷剂气化吸热，使得流经蒸发器芯体表面的空气温度降低，使之达到制冷的效果。当压缩机在工作时，压缩机吸入从蒸发器出来的低温低压的气态制冷剂，经压缩使气态制冷剂的温度和压力升高，并被送入冷凝器。在风扇的作用下，冷凝器内的高温高压气态制冷剂与从前格栅进入的车外空气发生热交换，冷却后变成高压液体

18、。液态制冷剂流入集液干燥器，被除去其中的水份后进入膨胀阀，在膨胀阀的作用下变成低温低压液体。在蒸发器芯体内，低温低压的液态制冷剂吸收流经蒸发器表面空气的热量而蒸发，变成气体。气态制冷剂又被压缩机吸入进行下一轮循环。这样，通过制冷剂在系统内的不断发生物理变化，吸收将要吹进车内空气的热量，达到降温的效果，原理图如图1-2所示。 图1-2 制冷系统工作原理图2.3 采暖系统简介2.3.1 采暖系统的分类当前的汽车空调采暖系统种类有很多，根据热源不同可分为余热式和独立式，按载热体又可分为水暖式和气暖式。余热式采暖装置是指利用发动机燃烧过程中产生的热废气(气暖式)或冷却液的余热(水暖式)进行采暖。独立式

19、采暖装置主要是在一个独立的燃烧室内进行燃油的燃烧，利用燃烧所产生的热量传递给空调风道中的空气，完成采暖的功能。2.3.2 采暖系统的工作原理这里所诉说的自动空调系统中的采暖部分采用的就是余热水暖式装置，利用发动机冷却水的余热作为热源，混合使用车内和车外空气作为热载体，整个采暖系统由采暖加热器、热水阀和鼓风机等组成，采暖时通过鼓风机将送来的车内外空气与采暖加热器中的的冷却水进行热交换，加热后的空气被送入车内，完成采暖功能。另一路冷却液则进入冷却散热器，通过散热风扇作用被车外空气吸热冷却后再回到发动机内循环利用。图1-3 采暖系统工作原理图东华理工大学毕业设计（论文） 汽车自动空调系统硬件设计第3

20、章 汽车自动空调系统硬件设计3.1 硬件系统的总体结构本设计中的汽车空调控制系统的硬件构成主要包括数据采集、控制器、执行机构、人机交互这四部分组成。其中控制器部分采用32位ARM9处理器芯片S3C2410作为主控制器，对采集到的各个输入量进行分析处理后，通过驱动执行机构输出相应的动作达到预定的要求。在显示界面可以查看到当前的温度和设定温度值以及风力大小，以便用户配合按键进行调整。硬件系统结构如图2-1所示。存储模块ARM控制风机风门位置控制PWM脉冲电机显示模块键盘模块电源模块温度采集 图2-1 硬件系统总结构图3.2 主控制器模块3.2.1 ARM处理器概述ARM(Advanced RISC

21、 Machines先进精简指令计算机)是一类微处理器的通称，它主要基于RISC技术，目前已经被广泛地应用到信息通讯、工业控制、汽车电子等领域。传统的CISC体系结构中将近20%的指令被反复使用，占整个执行程序的80%而剩下的80%的指令代码却不经常使用，在执行程序中只占到20%。无论从代码利用效率还是从程序执行的速度来看这样的体系结构是不合理的。ARM系列处理器把关键点放在了如何使得计算机的结构更加合理简单来提高代码运行速度并采用32位RISC体系结构优先选取使用频率较高指令的思想将指令长度固定，以逻辑控制为主同时减少寻址方式和指令格式从而大大提高了处理器的运行速度。ARM微处理器目前主要包括

22、ARM7、ARM9、ARM10、SecurCore、StrongARM等几个系列，每个系列除了具有ARM体系结构的共同点外，都还具有各自的特点和应用场合。3.2.2 S3C2410简介S3C2410芯片是三星公司生产的基于ARM920T内核的32位微处理器芯片。该芯片功耗低、集成度高，主要由ARM920T内核、AHB(Advanced High performance Bus)系统总线模块、APB(AdvancedPeripheral Bus)外围总线模块、锁相环时钟模块这四部分构成。ARM920T内核由ARM920TDMI、存储管理单元(MMU)和高速缓存三部分组成。AHB总线模块包括USB

23、 Host、LCD连接、RAM/SDRAM控制器、中断控制器、Nand Flash控制器等。APB外围总线模块中的控制器包括UART、USB Device、ADC、RTC、IIC、IIS等。锁相环时钟模块为整个系统提供时钟信息。S3C2410片上的主要资源如下：1)一个LCD控制器，支持单色、4级灰度和16级灰度的黑白屏以及256色和4096色的彩色STN液晶显示屏，它最大支持64M彩色TFT液晶显示屏。2)4个通道的DMA，支持存储器到存储器、I/O到存储器、I/O到I/O之间进行存储器直接访问。3)4个具有PWM功能的16位定时器和一个16位内部定时器，可实现占空比和频率的编程，支持外部时

24、钟源。4)一个Nand Flash控制器，内部自带4KB缓存用于启动，启动后支持Nand Flash作为存储设备。另外片内还包括16KB的指令缓存区和16KB的数据缓存区。5)8通道可复用的ADC，500Kb/s的最大传输速度，分辨率最高可达10位。6)一个RTC实时时钟，工作频率为32.768kHz，提供完全的时钟特性，包括年、月、日、小时、分、秒。7)一个16位看门狗定时器，当程序跑飞或者超时时，可以发出中断请求或进行系统复位。8)117个通用I/O接口以及24个外部中断口，其中每一个I/O口都可设置内部上拉使能或禁止。3.3 外围电路模块3.3.1 电源电路本文所设计的汽车空调控制系统的

25、需要5V和12V两路直流电源，其中5V电源用于对微处理器及其外围电路，而12V的电源用来驱动直流电机和继电器。由于汽车蓄电池所供电电源只有12v直流电一种，故我们需要采用电源芯片LM2596进行电压转换。LM2596内部集成频率补偿和固定频率发生器其开关频率高达150KHz，其中包括基准稳压电路，热关断电路，电流限制电路，放大器，比较器及内部稳压电路等，最大输出电流为3A，与其它系列电源芯片相比，它允许使用更小规格的滤波元件。能够在非正常工作状态下实现自我保护，Vin为最大输入电压，Vout为输出电压，依据给定电容值表进行电容值的选择，使稳压器能够稳定工作，同时起到滤波作用，其电路设计如图2-

26、2所示。 图2-2 12V转5V电路图同时考虑到处理器芯片S3C2410的外扩存储器端口和显示端口等需要使用3.3V直流电源，而时钟及复位模块需要1.8V直流电源故采用LM1117系列芯片进行电压的转换。LM1117是一种低压差电压调节器，内部包含限流保护电路和过热保护电路，通过外接两个电阻可实现1.2V-13.8V范围的电压输出。设计中采用LM1117-1.8和LM1117-3.3进行电压转换，得到所需的1.8V和3.3V直流电压，电路设计如图2-3所示。 图2-3 5V转1.8V和3.3V电路图3.3.2 存储器电路本文通过扩展SDRAM和Flash存储器的方法，把程序存储到Flash存储

27、器中，需要运行时加载到SDRAM执行。这样掉电后既能保证数据不丢失，且运行速度也比较快。目前Flash存储器主要包括Nor Flash和Nand Flash两种闪存。相比之下Nand Flash的写入速度比Nor Flash快很多同时它的擦除速度也远比Nor Flash快，但是它的读速度稍比Nor Flash慢。由于S3C2410支持从Nand Flash启动系统，因此可以扩展一片NandFlash同时作为启动ROM和程序代码的存储器。其中作为启动ROM的部分存放启动代码(Bootloader)。经分析采用三星公司生产的K9F1208芯片，K9F1208是Samsung公司生产的512 Mb(

28、64M8位)NAND Flash存储器。该存储器的工作电压为2.73.6 V,内部存储结构为528字节32页4 096块,页大小为528字节,块大小为(16 KB+512字节);可实现程序自动擦写、页程序、块擦除、智能的读写和擦除操作,一次可以读写或者擦除4页或者块的内容,内部有命令寄存器。该器件按功能可以划分为：存储阵列、输入输出缓冲、命令寄存器、地址译码寄存器和控制逻辑产生。其中,命令寄存器用来确定外部设备对存储器进行操作的类型;地址译码寄存器用于保存被访问的地址并产生相应的译码选通信号。主设备通过8位IO端口分时复用访问器件命令、地址和数据寄存器,完成对芯片内存储器的访问。电路设计如图2

29、-4所示。 图2-4 K9F1208芯片为了减少总线的数量以便简化电路设计，所采用的K9F1208输入输出端口既可以收发数据也可以接收控制命令和地址消息。系统启动时处理器会把部分启动代码、操作系统的内核文件以及应用程序调入内存中运行。由于S3C2410的地址空间分配中只有bank6或bank7单元支持SDRAM，所以在设计电路时SDRAM的片选端/CS只能接S3C2410的nGCS6或nGCS7，具体电路设计如图2-5所示。 图2-5 K4S11632D芯片3.4 数据采集模块3.4.1 温度测量模块本文得测温器件采用数字温度传感器DS18B20，可把温度信号直接转换成16位数字信号的方式串行

30、输出供微处理器进行计算分析。其测量温度范围为-55C+125C，最高精度可达0.0625C，常用于液体、气体的温度检测。DS18B20最大的特点就是由于每个DS18B20内部含有一个全球唯一的64位序列号，所以在一条总线上可挂接任意多个DS18B20，实现单总线多点测温。DS18B20内部主要由64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器等几部分构成。其分辨率可以通过程序设定把配置寄存器设置成9位、10位、11位和12位四种状态，对应的温度检测精度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，DS18B20内部的低温度系数晶振的振荡频率几乎不受温度的影响，能产

31、生稳定的频率信号输入到减法计数器1中。高温度系数晶振的振荡频率则受温度影响较大，它能将温度转换成频率信号并送至减法器2作为脉冲输入。每次测量前，首先要将-55所对应的基数分别存入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数。当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，此时减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值。如此循环直到减法计数器2计数到0为止，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值再乘以分辨率就是所测的温度

32、值。电路设计中采用单总线的方式，在微处理器芯片S3C2410的GPE0口上挂载两个来测量各处温度，GND为电源地，DQ为数字信号输入输出端，VDD为电源输入端。具体电路如图2-6所示。 图2-6 DS18B20测温电路图3.5 执行机构模块3.5.1 继电器控制电路系统中需要通过继电器来控制热水阀的开关和压缩机的启停。由于微处理器S3C2410的I/O口不能直接驱动继电器，需要加驱动电路。考虑到继电器可能会出现反向电压的现象，采用能耐高反向电压的三极管作为驱动元件，继电器选用12V的福特继电器JZX-18F小型电磁继电器，最大工作电流为3A，具有体积小、动作迅速等特点。电路设计如图2-7所示。

33、 图2-7 电磁阀执行机构图为了抗干扰，信号输入端加光电耦合电路。当GPE1口输入高电平时，光耦输入端产生电流，发光二极管开始发光，光敏三极管导通，继电器线圈得电，触点闭合。当GPE1口为低电平时，触点由闭合断开，继电器的反向电势可通过二极管D1放电，起到了续流作用，保护了继电器的线圈。3.5.2 鼓风机转速控制电路对于鼓风机转速大小的调节，采用脉宽调制(PWM)方法来进行控制，用分立器件组成PWM电路一般来说需要如下几个部分：三角波产生电路、脉冲调制电路、PWM信号延迟及分配电路。S3C2410做为一款功能强大的微处理器，其内部已经集成了包含上述三个部分的PWM发生器，只要对相关寄存器进行简

34、单的设置，就可以产生需要的PWM信号。风机的全速工作电压为12V，从GPB1口输出PWM信号，然后由MOS管改变加载在风机两端的电压值从而控制风机的转速。具体的电路设计如图2-8所示。 图2-8 风机转速控制电路3.5.3 温度混合风门开度控制电路温度混合风门的开度大小是通过控制带位置反馈的直流电机来实现的。与鼓风机工作时的连续转动所不同，温度混合风门的驱动电机还连接着一个连杆机构，电机带动连杆转动到设定的位置后，通过对应的可变电阻产生高电平信号输入到控制器GPE2端口，控制器迅速发出控制信号使得电机立刻断电。此时，由连杆装置中的齿轮卡扣来固定当前风门的位置。不同的反馈电阻值就会产生不同的风门

35、位置，从而实现风门开度的控制，风门开度控制电路的设计如图2-9所示。 图2-9 温度混合风门电路图3.6 人机交互模块3.6.1 显示模块由于目前大部分汽车都带有车载显示器用来进行GPS导航，音乐及视频播放等功能，故本设计将显示部分集成于车载显示器内，以节省显示空间同时在S3C2410芯片上留有扩展接口，以便后期进行扩展，由于S3C2410自带LCD驱动，所以可以再需要的时候很方便的实现各类LCD的扩展。由LQ080V3DG01演示S3C2410扩展LCD显示模块的连接，硬件电路连接如图2-10所示。图2-10 显示模块3.6.2 功能按键模快根据汽车自动空调系统的功能需要，所设计的空调系统要

36、能够实现对温度、输出风速的控制。在所设计的控制面板中，LCD液晶显示屏可以实时显示汽车当前的和设定的温度值。根据按键的数量，按键接口电路设计成22式。对于按键的识别，本文采用行反转法，通过编程先将所有GPFn口的行线设为输出低电平，将所有GPGn口的列线设成输入方式，然后读列值，如果列值有一位是0，表明有键按下。接着将所有列设置为输出低电平，行为输入方式，并将刚才读得的列值从列线所接端口输出，再读取行线上的输入值，那么在闭合键所在的行线上的值必定为0。这样，通过读到的值组合就能锁定按下的键。其中K1为温度加，K2为温度减，K3为风力加，K4为风力减，键盘电路设计如图2-11所示。 图2-11

37、功能按键模块东华理工大学毕业设计（论文） 汽车自动空调系统软件设计第4章 汽车空调系统的软件设计：4.1 汽车空调系统的总流程图：汽车空调系统主要由LCD显示器来显示当前的温度以及设定的温度值，再由控制按钮来调节需要设定的温度值，所设定的值通过S3C2410芯片输出相应的信号来调节混合风门的开度，当温度达到所设定的温度时，S3C2410芯片对鼓风机输出停止信号是鼓风机停止向车内进风，同时S3C2410芯片对当前温度以及设定温度值进行循环对比，当两个温度值不同时，芯片发出信号使鼓风机再次运行向车内进风调节温度。下图为根据设计总体流程绘制出的主程序流程图，如图3-1所示图3-1 主程序流程图4.2

38、 测温程序由于测温元件DS18B20遵循单总线协议,每次测量时对时序的匹配都有着严格的要求，所以每次在测量温度之前，首先需要完成对DS18B20的初始化。初始化阶段由S3C2410先将数据端口设为低电平，保持500s，再由上拉电阻将其拉高并保持50s，最后等待微处理器发送搜索命令。在DS18B20初始化完成之后，由微处理器发出读写指令，通过调用DS18B20的读函数和写函数使其完成温度测量并与微处理器进行数据传，测温流程图如图3-2所示：图3-2 DS18B20子程序流程图4.3 鼓风机控制子程序本文对鼓风机转速大小的调节采用PWM方法进行控制。通过软件的设计，从处理器的GPB0口产生不同的P

39、WM信号输入给电机驱动芯片，从而改变鼓风机两端的电压值，而鼓风机的转速与两端电压成正比，电机两端的电压与占空比成正比。在S3C2410自带的PWM控制器中，脉冲频率由计数缓冲寄存器（TCNTBn）决定，脉冲宽度由比较缓冲寄存器（TCMPBn）决定。本文采用定频调宽方法改变脉冲信号的占空比，初始化TCNTB0为0x00008000(频率设为32768Hz)，在接收到转速大小改变命令后对应更改TCMPB0的值来完成脉冲信号占空比的改变。以下代码为PWM的初始化代码，调节nSpeed的值就可以调节PWM占空比的值/设置计数缓冲寄存器初值、比较缓冲寄存器初值/rTCNTB0=MOTOR_COUNT;r

40、TCMPB0=MOTOR_STEPnSpeed;鼓风机控制子程序流程图如3-3所示。图3-3 鼓风机子程序流程图4.4 温度混合风门子程序 本文中控制温度使用的是混合风门对冷气和暖气的混合控制，汽车空调开始状态时，暖风机和冷气机同时启动，由按键调节温度来改变混合风门的开度控制暖风和冷风的混合比例，以此来控制温度的高低。根据查找一些相关资料得到相关计算的方法，在系统中，混合风门根据温度的设定值以及车内温度测量值的差值（T(设)-T(测)）乘以压缩机开关状态K值算出混合风门需要控制的目标值，具体公式为K（T(外)-T(测)），当T（设）为一个特定值的时候，将保持电阻值在一个固定的位置，当计算出的温

41、度高于设置温度值时，温度降保持在最高温度，若低于，则相反。计算曲线图如图3-4所示，风门子程序如图3-5所示。图3-4 混合风门计算曲线图图3-5 混合风门子程序4.5 显示子程序4.5.1 显示方法及流程图：在文本显示方式下, 液晶屏显示信息的管理单位是88 点阵, 称为一个文本显示单位, 每个文本显示单位对应文本显示缓冲区中的8 个连续存储单元。写入文本显示缓冲区的是字符代码, 点阵状态信息( 88) 即字模存放在RAM 中。LCD 的显示与字模数据密切相关, 显示子程序的功能就是读取相应的字模数据送给LCD, 由LCD将接收到的字模在相应的位置上显示出来。但字模数据的生成与程序基本无关,

42、 相关的只是字模数据的内容。显示子程序的流程图如图3-6所示。图3-6 显示子程序流程图4.6 按键扫描处理子程序模块按键扫描程序按键扫描程序的功能是判别键盘上有无键闭合。判别方法为外部中断申请输入端 ，有没有向CPU发送中断请求。若有，进入中断服务子程序，即键盘上有键处于闭合状态。扫描键盘中断服务程序里除了要识别闭合键的键号外，还要排除键抖动引起的误操作，以及避免对同一个键的一次闭合作多重处理的错误。按键采用硬件中断请求与软件查询相结合的方法，查询顺序即为优先顺序。为了便于查询，中断信号请求方式为低电平触发方式。当键盘上没有键闭合时，列线都输出高电平， 引脚也为高电平。一旦键盘上有键闭合，

43、引脚就变低电平，向CPU发出中断请求。若CPU开放外部中断，则响应中断请求，执行中断服务程序。在中断服务程序中，首先调用一个10ms的延时程序，再用软件查询的方法判别是否真的有键按下和确定是哪个键被按下，这样便能消除按键机械抖动的影响，并调用相应的按键处理程序。程序流程图如图3-7所示。 图3-7 键盘子程序东华理工大学毕业设计（论文） 结论结论随着国内汽车电子技术的迅猛发展，以及人们对汽车舒适性越来越高的要求，汽车空调技术正处在一个日益更新的阶段。本文通过查阅大量相关技术的文献资料，从系统设计方案的提出到最后系统的实验调试，逐步完成了汽车空调系统的各部分设计任务，具体工作如下：1)分析了汽车

44、空调的基本结构和主要功能，介绍了汽车空调中制冷和采暖系统的基本原理，给出了汽车空调系统设计的总体方案。2)选用ARM9微处理器的内核芯片S3C2410作为主控制器，根据自动空调系统的各项功能要求设计出了系统的硬件电路，包括温度测量模块等。3)根据设计需要绘制流程图并由流程图编写相关各个子程序模块。 但是由于个人能力的限制，所设计的汽车空调系统只是理论实现一部分功能与实际整车中的汽车空调系统相比存在着较大的差别，仍有许多方面需要以后进行更进一步的完善和提高。主要差异在于对温度混合风门开度的控制以及实用性的问题。汽车电子技术的不断发展一定能够使得汽车空调系统有着非常大的研究空间，而汽车空调的发展也将随着电子科技以及芯片智能化的发展逐步智能化。东华理工大学毕业设计（论文） 致谢致 谢在论文的写作过程中遇到了很多的困难和障碍，但都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要感谢我的论文指导老师朱立老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指