汽车空调控制系统设计

1、电子与信息工程学院射频实验室实训报告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电子与信息工程学院射频实验室实践概述:电子与信息工程学院射频实验室实训报告【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，DS18B2闻度传感器，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

2、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®片才5制4X4按键、控制步进电机和鼓风机的制冷制热过程，读取安装在车内、车外和蒸发器上的三个DS18B2C®度传感器的实时感应三点温度，传到LCD显示车内外温度。通过LCD显示的菜单内容来进行“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内温度。(一)、AT89C52的基本功能和参数指标AT89C52是一个低电压，高性能CMOS位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和25

3、6bytes的随机存取数据存储器(RAM,器彳采用ATME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，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。具体见图1。19-拿宴军$20VCCFO-KUXOPO.5(AD5)P0.6<AI>6)FO.fquj年RSTEAATPPl.O.'TZP5E4P1,LT2EXA1EPl.2Pl.3?1.4P31CTxI>)PlXMISOJP3_2(INT0>PL7(5CK)P33(TNT1>¥3.4<T0)P2.54E3P3.5(T1_P2,1(A9F3.5<.WR>FZ,2

4、CA10)?3,7(k5)P2.XA1D:P工*凡1门皿414)VS&:PZ73力40汽车空调系统的主要模块有4X4键盘、LCD显示、DS18B2闻度传感、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'JA1 iHAL.J<LE於境 ：J2LT.r "一 " 工工上 箝啊. 于F3TF 打巧惟6一.温。 何叫二 njA2. 段邛鹏 ;:

5、小 圈工。F：手.k之副旧 p . I rzpL .I% vl rnjiK fl wr? 比壮JUJfliJ量更费，衣图2 4X4键盘模块图3 LCD显示模块2.LCD显示车内、车外和蒸发器上的三个DS18B2W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®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。CIE叠:产gK?ADe«KALI武:约:ITMJ郡土皿寓；皿，PC+AD-.啦+皿j利327£A*理Fl£tPLLT2H卫ERRpnPl4?：7

6、Z":;MDS?i3FL10UQI.；：；?.声MCE:要电4k甘延_P?帅勒一二.u再出1$力,双与:数用又用二*ES'口r口,AWQ.-电子与信息工程学院射频实验室实训报告3.DS18B20温度传感器我们要根据车内的温度来判读是否达到我们究竟是要热”，就需要有数据。我们在车内、车外和蒸发器上各有器。收集实时温度数据。具体见图4。“制冷”还是“制DS18B2W度传感£VCC1?X党XTA11XTAD支1比PSEXALEPO.O(ADQ)PI311PQ3(AD3)PIAIX.P0f：MJ5：，P-1CADd：.K.7(AD7)PJ.0T2Pl1T27XPl.21x&

7、amp;P30(RiD?3.1(TxD；P3.2iP3.3(IXTl)丙*TO)?3：(TllP3.6(WR,P3.7CKDivsshl.JPl.4n.5(MOSTPLEMSO'P1.7C5OL)not蝴腔珈)P12(AL0)P2,XA11)比川*2史义岫3)P2.(XA14)叫嘲主12C降1直GAD>|u凶MVCCDS14B2CHUNDUi-DQHvccDS1SB2D图4DS18B20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电子与信息工程学院射频实验室实训报告图6压缩机模块U1VC七JiTALIPO.OtADO)

8、PtJIfADl)XTAL2PO.2CAD2)追：段3(AD”题.*RD4)P03AD多PU则ADt1P。七仙)PT2PIITTXALEP12FlJPl.4PL5MOSI)J'J.KTxDFLfiQOSO)PJPl5CK)pm73.4(TO)P?的力?”口P2I(A9)门氏。P2我；西PlSi.AlIjYS5P2.KA12)P2.5(A13)P2S(AlljP2.7CA15)图53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。12仁二1-|vcuvccPOqADO),XTALlPO.lCADnXTAI：P0.2CAD2)

9、P03AD3P0MAD4IP05fD5)P05(ADd)Pti7(40KST，EAVPtP1.0T21psXPLLT5EXiALEPiJP13PU；P里0(1皿Pl5(MOSI)JPJ.lCTiD)pl沁ns。)，PTMSTP?I.7(SCK)iP33(INTl)，P土4(10幽：PJJtTlP2.1iA91，p?q型.P?2(AtQ)JPl7(HD1P:3(A11)P24(*2)P25(AB)P2fi(AL4)iswP2.7(A15)电子与信息工程学院射频实验室实训报告6.风机调速模块、鼓风机。具体见图7Ki.OfADO)STALIXTAL2刖工dK4(ADi)幸P0.5(AD5：i前期缸初

10、PtGlAZKl闿PLOT：-P$ENP14T2EXJALEPl2P1JP1.4中唯皿P'ICliDrP1FM刈piPl.TfSCk-1PjJ(TO)式此期染于工江P2.bA?i再就网P22A.?P17(RJ,P?3(A11)Pt*出PI5iA1J：iP;战九WV5SP2"(Al5)VCC7风机调速模块、鼓风机模块电子与信息工程学院射频实验室实训报告图9:流程图2.汽车空调控制系统主程序流程图如图9所示：调用读取温度、温度处理、温度显示子程序，显示车内温度电子与信息工程学院射频实验室实训报告B TdrgtlI- f二E Grcu一国 STARTLP.fe目Main Qg5i.

11、 国IM卜E国爪 i：=n led 卜L匚 reg 51.e910ii12131415li171®19202：2223定J<工 C 口.0= rf_z-E=2二二己 fz_口e speed 1 3t2.t D = PRI-P2 I;声匆函数”veia Delaylnis (iiint );uchar CslBt 20 Imt 14 ;veid D31Sb< iJlrfriTesyt* (e-r-Ar 亡酒J m uchar EslSIciOKeadSyts (Ivoid Da 18b2 0 Zh a ngTeinp f ”vcid Dj1StZOSeadienpC 什；v

12、oid! so (>:int 18k2£ Rcadlcnp t ;/Motor24 2526 r242930313233SblEICl=P32abi-tIll=沙箝sblLIC2=33r;abxt112-P3A5;" ahit dLianjil=P2 0 diiiyPl|F 二sbLt to*®j：«F2A2 ；T£id d.'slsy Ixnz 二上rte;“定义丈量”/ *Iff p.指 U，D+-aas-e=Jzlxxsc HAIU.,*LH.A_X -、 打工3 I力.C 11 跖和启弓 al .（二）、实验的具体操作：1

13、 .程序调试：打开KeiluVision4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。地IE：%学n低序vpiojuVisor4hietutiiewEF"Jectt第nQ-ocgriperaisloci153VHwir-acw/不口三迅L产高左”产漕_a显木,|Tmgl“旧WL6H国Icdx囿-iM*.E)J''*1/阅*.ft!：膏，址出*:*，*;*，*卡，H1津*:1*量，,*赴*.看:*1!:量ItRfti*P里*工实生名5汽年空谴手期3的连考?方式:凡电解医心hlMun&lMlntUrme居Dec*unsignedcha工PZhfll

14、*"£gchiah-;w;3Suc:signedchaz1ffaiaaiigL*111.zbilano2«xta.u«3»3Ldaag4»fuihiu"jnr图10程序调试2 .连接器件，如图11所示图12烧录软件图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所示电子与信息工程学院射频实验室实训报告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。down028.38图15制冷模式7 .点击“制热”按钮，压缩机停止工作，

15、鼓风机转动加热。如图16所示。tempup+028.88图16制热过程电子与信息工程学院射频实验室实训报告8 .当人们不想自己手动控制温度，可以选择“自动"选项，LCD等会显示实时的温度，当温度达到我们设定的温度范围界限时，将会自动制冷或者制热。如17图所示。autopi-atic+02?.13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（TempDown制冷模式）2,TU（TempUp制热模式）3,am（automatic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，

16、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，通过对之前学习内容的整合，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

17、拍步进电动机，压缩机，4X4键盘，LCD显示，DS18B20&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。否则有些功能是实现不了。(2)在编写程序的时候要紧扣原理图，各个引脚的定义，赋值都要切合实际。(3)我们在连线的时候要严格按照操作规则，否则会使程序下载不到单片机里，或者会将芯片烧了。(4)在遇到困难时，我们要理清思路，一步一步查找问题，耐心的解决问题

18、。(5)这次设计，让我觉得我们所学的知识和实际非常贴近，我们在平时的学习中就可以和实际结合，而不是一味的苦学课本知识。【指导教师评语及成绩】评语：成绩：指导教师签名:批阅日期:/*实验名：汽车空调系统*连接方式：见电路图"shixunyuanlitu.SchDoc"*/#include<reg51.h>#include"lcd.h"/定义IO口#defineGPIO_KEYP1#definespeed1sbitDSPORT=P3A7;/声明函数voidDelay1ms(uint);ucharDs18b20Init();voidDs18b20W

19、riteByte(ucharcom);ucharDs18b20ReadByte();voidDs18b20ChangTemp();voidDs18b20ReadTempCom();voidGo();intDs18b20ReadTemp();/MotorsbitI01=P0A2;sbitI11=P0A3;sbitI02=P0A4;sbitI12=P0A5;sbitdianji=P2A0；sbitjidianqi=P3A6;sbitbeep=P3A0；voiddelay(inttime);/定义变量unsignedcharPuZh17="Zhegezhi:"unsignedch

20、arcaidang="1.ZHILENG2.ZHIRE3.ZIDONG4.FANHUI"unsignedcharzhilengzhong="ZHILENGZHONG"unsignedcharzhirezhong="ZHIREZHONG"unsignedcharshezhi="Gianbian"unsignedcharauto1="Zidong"unsignedcharKeyValue;unsignedchardatas=0,0,0,0,0;/定义数组staticintflag1,flag2,zi

21、dongflag;staticintaim=0;/声明函数voidLcdDisplay(inttemp);voidKeyScan(void);voidDelay10ms(unsignedintc);/误差0voidmain(void)unsignedchari;LcdInit();/dianji=1;jidianqi=1;beep=0;/while(Ds18b20Init();for(i=0;i<29;i+)if(i=16)LcdWriteCom(0x80+0x40);LcdWriteData(caidangi);while(1)KeyScan();if(KeyValue=5)/dian

22、ji=1;beep=0;flag2=1;KeyValue=0;LcdWriteCom(0x80);LcdWriteCom(0x01);for(i=0;i<14;i+)LcdWriteData(shezhii);if(flag2=1)if(KeyValue=6)KeyValue=0;aim+;if(KeyValue=7)KeyValue=0;aim-;if(aim>39)beep=1;elsebeep=0;LcdWriteCom(0x80+0x40);LcdWriteData('0'+aim/10);LcdWriteCom(0x80+0x41);LcdWriteDat

23、a('0'+aim%10);LcdWriteCom(0x80+0x43);LcdWriteData('C');if(flag1=1)LcdDisplay(Ds18b20ReadTemp();LcdWriteCom(0x80+0x49);LcdWriteData('t');LcdWriteCom(0x80+0x4A);LcdWriteData('o');LcdWriteCom(0x80+0x4C);LcdWriteData('0'+aim/10);LcdWriteCom(0x80+0x4D);LcdWriteData

24、('0'+aim%10);GO()；if(zidongflag=1)if(datas1*10+datas2)<aim)/dianji=0;jidianqi=1;elseif(datas1*10+datas2)>aim)dianji=0;jidianqi=0;elsedianji=1;jidianqi=1;if(KeyValue=1)flag1=1;flag2=0;zidongflag=0;KeyValue=0;LcdWriteCom(0x80);LcdWriteCom(0x01);for(i=0;i<12;i+)LcdWriteData(zhilengzhon

25、gi);dianji=0;jidianqi=0;if(KeyValue=2)flag1=1;flag2=0;zidongflag=0;KeyValue=0;LcdWriteCom(0x80);LcdWriteCom(0x01);for(i=0;i<10;i+)LcdWriteData(zhirezhongi);dianji=0;jidianqi=1;if(KeyValue=3)flag1=1;flag2=0;zidongflag=1;KeyValue=0;LcdWriteCom(0x80);LcdWriteCom(0x01);for(i=0;i<10;i+)LcdWriteData

26、(auto1i);dianji=0;if(KeyValue=4)flag1=0;flag2=0;zidongflag=0;KeyValue=0;LcdWriteCom(0x80);LcdWhteCom(0x01);for(i=0;i<29;i+)if(i=16)LcdWriteCom(0x80+0x40);LcdWriteData(caidangi);dianji=1;jidianqi=1;voidKeyScan(void)chara=0;GPIO_KEY=0x0f;if(GPIO_KEY!=0x0f)按键是否按下Delay10ms(1);/延迟10ms消除抖动if(GPIO_KEY!=

27、0x0f)/再次检测按键是否按下/列GPIO_KEY=0X0F;switch(GPIO_KEY)case(0X07):KeyValue=0;break;case(0X0b):KeyValue=4;break;case(0X0d):KeyValue=8;break;case(0X0e):KeyValue=12;break;/行GPIO_KEY=0XF0;switch(GPIO_KEY)case(0X70):KeyValue=KeyValue+3;break;case(0Xb0):KeyValue=KeyValue+2;break;case(0Xd0):KeyValue=KeyValue+1;br

28、eak;case(0Xe0):KeyValue=KeyValue;break;while(a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)/按键松手检测Delay10ms(1);a+;voidDelay10ms(unsignedintc)/误差0unsignedchara,b;for(;c>0;c-)for(b=38;b>0;b-)(a=130;a>0;a-);/*函数功能：4拍步进电机*/voidGo()/AI01=0;I11=0;/最大电流输出I02=1;I12=1;/输出0delay(speed);/0I01=1;/输出0111 =1;I02=0;/

29、最大电流输出112 =0;delay(speed);/BI01=0;/以最大电流输出I11=0;I02=1;/输出0I12=1;delay(speed);/0I01=1;I11=1;I02=0;I12=0;delay(speed);/*延时函数*/voiddelay(inttime)inti,j;for(j=0;j<=time;j+)for(i=0;i<=120;i+);voidLcdDisplay(inttemp)/led显示floattp;unsignedchardatas口=0,0,0,0,0;/定义数组datas0=0;datas1=0;datas2=0;datas3=0;

30、datas4=0;if(temp<0)/温度值为负数时LcdWriteCom(0x80+0x40)/写地址80初始地址LcdWriteData('-');/显示负temp=temp-1;temp=temp;tp=temp;temp=tp*0.0625*100+0.5;elseLcdWriteCom(0x80+0x40);LcdWriteData('+');/显示正tp=temp;temp=tp*0.0625*100+0.5;datas0=temp/10000;datas1=temp%10000/1000;datas2=temp%1000/100;datas

31、3=temp%100/10;datas4=temp%10;LcdWriteCom(0x82+0x40);LcdWriteData('0'+datas0);/百位LcdWriteCom(0x83+0x40);LcdWhteData('0'+datas1);/十位LcdWriteCom(0x84+0x40);LcdWhteData('0'+datas2);/个位LcdWriteCom(0x85+0x40);LcdWriteData('.');/显示.'LcdWriteCom(0x86+0x40);LcdWriteData('0'+datas3);/显示小数点LcdWriteCom(0x87+0x40);LcdWriteData('0'+datas4);/显示小数点v