畢業(yè)設(shè)計(jì)---汽車空調(diào)制冷自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　題 目 汽車空調(diào)制冷自動(dòng)控制系統(tǒng)</p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　所在學(xué)院 電氣與電子工程學(xué)院 </p>

2、<p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　此表由指導(dǎo)教師填寫學(xué)院審核</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生開題報(bào)告</p><p>&

3、lt;b>　　課題類型：</b></p><p>　?。?）A—工程實(shí)踐型；B—理論研究型；C—科研裝置研制型；D—計(jì)算機(jī)軟件型；</p><p><b>　　E—綜合應(yīng)用型</b></p><p>　　（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；</p><p>　?。?）、（2）均要填，如AY、BX等。<

4、;/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生申請(qǐng)答辯表</p><p>　　學(xué)生簽名： 日期：</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)審表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)審表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯表</p

5、><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定總表</p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 汽車空調(diào)制冷自動(dòng)控制系統(tǒng)</p><p>　　注：成績(jī)?cè)u(píng)定由指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師和答辯組分別給分(以百分記)，最后按“優(yōu)(90-

6、-100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“及格(60--69)”、“不及格(60以下)”評(píng)定等級(jí)。其中， </p><p>　　指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)占40%，評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)占20%，答辯組評(píng)定成績(jī)占40%。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代汽車空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的采用低精度模擬器

7、件對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制已無法滿足人們對(duì)乘車舒適性的要求，空調(diào)控制系統(tǒng)急需改造，本課題提供了一種以8位單片機(jī)為控制核心的汽車空調(diào)制冷自動(dòng)控制系統(tǒng)。</p><p>　　本文針對(duì)了人們對(duì)汽車空調(diào)舒適性的要求，采用高精度的數(shù)字溫濕度傳感器作為測(cè)量元件，以8位單片機(jī)為控制核心，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示當(dāng)前車內(nèi)溫度和濕度，通過對(duì)壓縮機(jī)工作狀態(tài)的控制達(dá)到對(duì)汽車空調(diào)的自動(dòng)控制功能，另外還可以人為設(shè)置車內(nèi)溫度值。本文還闡述了汽車空調(diào)制冷自動(dòng)控

8、制系統(tǒng)的組成和原理，并完成了系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)的編寫，最后結(jié)合單片機(jī)開發(fā)板對(duì)系統(tǒng)程序模塊作了相應(yīng)的仿真和調(diào)試。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車空調(diào)控制 單片機(jī) 傳感器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the development of modern automob

9、ile air-conditioning technology, traditional use low accuracy of air conditioning control simulator thing already can't satisfy the requirement of drive comfort, air conditioning control system needs reform. This art

10、icle provides an 8 bit MCU as control core of automobile air-conditioning automatic control system.</p><p>　　Based on the people of automotive air conditioner comfort requirements, this system using the digi

11、tal temperature and humidity sensors as high-precision measurement devices, with 8 bit microcontroller as control core and real-time monitoring, display the current interior temperature and humidity, through to the compr

12、essor and the control of electric evaporator of automotive air conditioning automatic control function, you also can set temperature inside. This article also expounds automotive air</p><p>　　Key words：autom

13、otive air conditioning control signal-chip microcomputer sensor</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>

14、　　目錄III</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題來源及產(chǎn)生背景1</p><p>　　1.2課題研究目的和意義1</p><p>　　1.3國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.4課題研究?jī)?nèi)容和主要工作2<

15、/p><p>　　2 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)概述3</p><p>　　2.1汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其組成3</p><p>　　2.2汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理4</p><p>　　3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能6</p><p>　　3.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則6&

16、lt;/p><p>　　3.3系統(tǒng)性能指標(biāo)6</p><p>　　3.4系統(tǒng)方案論證7</p><p>　　4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1系統(tǒng)硬件組成9</p><p>　　4.2系統(tǒng)工作原理9</p><p>　　4.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖9</p><

17、;p>　　4.4系統(tǒng)功能模塊分析與設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.4.1數(shù)據(jù)采集模塊10</p><p>　　4.4.2顯示模塊10</p><p>　　4.4.3鍵盤處理模塊11</p><p>　　4.4.4蒸發(fā)器與壓縮機(jī)控制模塊11</p><p>　　4.4.5其它模塊12</p>

18、;<p>　　4.5主要器件選型13</p><p>　　4.5.1單片機(jī)AT89S5213</p><p>　　4.5.2溫濕度傳感器DHT9014</p><p>　　4.5.3溫度傳感器DS18B2015</p><p>　　5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　5.1開發(fā)工具的選擇

19、18</p><p>　　5.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖18</p><p>　　5.3系統(tǒng)軟件功能模塊開發(fā)20</p><p>　　6 系統(tǒng)調(diào)試26</p><p>　　6.1系統(tǒng)調(diào)試方法26</p><p>　　6.2系統(tǒng)硬件調(diào)試26</p><p>　　6.3系統(tǒng)軟件調(diào)試27&l

20、t;/p><p><b>　　總結(jié)28</b></p><p><b>　　致謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　附錄131</b></p><p><b>　

21、　附錄232</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1課題來源及產(chǎn)生背景</p><p>　　隨著人們生活水平的提高，汽車的消費(fèi)量也在與日俱增，人們?cè)谫徺I汽車的同時(shí)對(duì)汽車的舒適性提出了更高的要求，空調(diào)作為汽車的重要部件，它的好壞直接影響到整車的性能和舒適度。目前汽車空調(diào)控制系統(tǒng)主要還是采用

22、低精度的模擬器件和機(jī)械構(gòu)件來完成，這種控制方式控制精度低，執(zhí)行效果差，可靠性不強(qiáng)，針對(duì)這一狀況本文提出了一種基于單片機(jī)的汽車空調(diào)控制方案。</p><p>　　基于單片機(jī)的控制方案具有控制速度快，可靠性強(qiáng)，功耗低，體積小等優(yōu)勢(shì)已被應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域，得到用戶的廣泛認(rèn)可?，F(xiàn)今，基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)已發(fā)展的相當(dāng)成熟，因此，本文采用單片機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制。</p><p>　　

23、1.2課題研究目的和意義</p><p>　　本課題為了滿足人們?cè)诔塑嚂r(shí)對(duì)汽車空調(diào)舒適性要求，采用單片機(jī)為核心的控制方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有汽車空調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使汽車空調(diào)控制系統(tǒng)更加可靠，自動(dòng)化程度更高，提高人們乘車舒適性。</p><p>　　隨著汽車消費(fèi)群體對(duì)汽車舒適性要求越來越高，傳統(tǒng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)已無法滿足人們對(duì)舒適性的需求，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造和改進(jìn)迫在眉睫，對(duì)該課題研究可以提高

24、乘車舒適性，滿足人們對(duì)乘車舒適性和美觀性的要求。目前汽車空調(diào)控制系統(tǒng)在國內(nèi)有很廣闊的發(fā)展空間，并因此帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)該課題的研究還是很有意義的。</p><p>　　1.3國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀</p><p>　　國外汽車空調(diào)控制系統(tǒng)技術(shù)較為發(fā)達(dá)，他們多采用MCU為控制芯片，運(yùn)用多傳感器技術(shù)，自動(dòng)控制車內(nèi)溫度、濕度、空氣流速和陽光照射。通過各類傳感器的數(shù)據(jù)采集和MCU的數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)能夠

25、很好的調(diào)節(jié)出風(fēng)溫度，控制冷凝器風(fēng)扇速度，并且能夠?qū)噧?nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行控制，為用戶提供一個(gè)良好的環(huán)境，提高了乘車的舒適性和空調(diào)設(shè)備的自動(dòng)化程度。</p><p>　　相比而言，國內(nèi)的技術(shù)水平要落后的多，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)市場(chǎng)上的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)80％以上采用的是手動(dòng)控制和半電子的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，以控制器為核心的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)在市場(chǎng)上不足20％。目前除少數(shù)幾家汽車空調(diào)生產(chǎn)廠商采用國外先進(jìn)技術(shù)，大部分還停留在采用模

26、擬器件對(duì)汽車空調(diào)進(jìn)行控制，整體設(shè)計(jì)和制造水平低于國外。</p><p>　　目前，汽車空調(diào)控制系統(tǒng)正向著小型節(jié)能化，舒適，自動(dòng)化方向發(fā)展。</p><p>　　1.4課題研究?jī)?nèi)容和主要工作</p><p>　　本課題主要研究以下內(nèi)容：</p><p>　　1.溫濕度的實(shí)時(shí)顯示。利用數(shù)字化集成溫濕度傳感器對(duì)汽車內(nèi)溫濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸給單

27、片機(jī)，單片機(jī)通過數(shù)據(jù)處理將當(dāng)前溫度和濕度送往液晶顯示器顯示，完成溫濕度的實(shí)時(shí)顯示。</p><p>　　2.溫度的自動(dòng)控制。當(dāng)汽車內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度時(shí)空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)接通制冷，低于設(shè)置溫度時(shí)自動(dòng)斷電停止工作，單片機(jī)通過當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度值的比較來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作。</p><p>　　3.蒸發(fā)器除霜。通過數(shù)字溫度傳感器DS18B20監(jiān)測(cè)蒸發(fā)器溫度，當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，控制壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)以防止蒸發(fā)器凝

28、霜。</p><p>　　4.車內(nèi)溫度值的設(shè)定。通過外部按鍵可以對(duì)車內(nèi)溫度上限進(jìn)行設(shè)定，并保存設(shè)定值，避免反復(fù)設(shè)定溫度值。</p><p>　　5.數(shù)字濾波。通過數(shù)字濾波算法對(duì)采集的溫度和濕度進(jìn)行處理，適應(yīng)汽車復(fù)雜電磁環(huán)境。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要作了如下工作：1.對(duì)汽車空調(diào)制冷控制系統(tǒng)的控制原理作了闡述。2.對(duì)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)

29、。3.對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件作了相應(yīng)的調(diào)試和仿真。</p><p>　　2 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)概述</p><p>　　2.1汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其組成</p><p>　　1.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器組成（簡(jiǎn)稱汽車空調(diào)四大件），另外還有一個(gè)比較重要的組成部件就是貯液干燥過濾

30、器。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其系統(tǒng)布置圖如圖2-1，圖2-2。</p><p>　　圖2-1 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖2-2 汽車空調(diào)系統(tǒng)布置圖</p><p>　　1-送風(fēng)機(jī) 2-加熱器軟管 3-高壓液體管路 4-貯液器 5-冷凝器 6-高壓氣體管路 7-電磁離合器 8-壓縮機(jī) 9-消聲器 10-低壓氣體 11-膨脹閥 1

31、2-蒸發(fā)器</p><p><b>　　2.主要設(shè)備簡(jiǎn)介</b></p><p>　　壓縮機(jī)：壓縮機(jī)是整個(gè)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的動(dòng)力源，它促使制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。另外壓縮機(jī)還可以提高制冷劑的壓力，促使制冷劑在冷凝器中液化放熱。 </p><p>　　蒸發(fā)器：低溫低壓液態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器的管壁和翅片吸收周圍空氣的熱量，然后沸騰汽化，從而使蒸發(fā)器表

32、面溫度降低。</p><p>　　冷凝器：高溫高壓氣體制冷劑通過管壁和翅片放出熱量給周圍空氣，從而使制冷劑變成低溫低壓液態(tài)制冷劑。 </p><p>　　膨脹閥：為了使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)更容易地蒸發(fā)，膨脹閥將從冷凝器出來的高壓制冷劑進(jìn)行減壓處理，變成低壓容易蒸發(fā)的霧狀制冷劑。</p><p>　　貯液干燥過濾器：貯液干燥過濾器主要作用是吸收系統(tǒng)中的水分防止系統(tǒng)中的水分

33、在膨脹閥處結(jié)冰，造成“冰阻”現(xiàn)象影響制冷系統(tǒng)的正常工作。</p><p>　　2.2汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理</p><p>　　汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理如下：</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將蒸發(fā)器送來的低溫低壓的制冷劑蒸汽吸入壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)行壓縮后，變成高溫高壓的氣體（R12系統(tǒng)約70℃，1500～1700kPa），送給冷凝器使氣態(tài)制冷劑液化并放出熱量（

34、R12系統(tǒng)溫度降到50℃左右），成為中溫中壓的液體，冷凝器處裝有風(fēng)扇以提高制冷劑液化及散熱效果。從冷凝器出來的液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥時(shí)從其小孔噴出成為低壓霧狀制冷劑并進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)由于容積變大壓力降低，制冷劑汽化，由液態(tài)變成氣態(tài)，同時(shí)需要大量的吸熱，這時(shí)用鼓風(fēng)機(jī)使車廂內(nèi)的熱空氣流過蒸發(fā)器，經(jīng)熱交換后變成冷空氣進(jìn)入車廂，降低車內(nèi)溫度。從蒸發(fā)器出來的氣態(tài)制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)，重新進(jìn)行新一輪的制冷循環(huán)，從此周而復(fù)始，不斷地將車廂內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移

35、到周圍的環(huán)境中去，達(dá)到降低汽車內(nèi)溫度的目的。系統(tǒng)工作原理圖如圖1-3（注：圖中數(shù)值是制冷劑為R12時(shí)的數(shù)值）。</p><p>　　圖2-3 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理圖</p><p>　　本課題主要研究的是針對(duì)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器和壓縮機(jī)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)溫度的自動(dòng)控制和防止蒸發(fā)器結(jié)冰影響制冷系統(tǒng)的正常工作，達(dá)到對(duì)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的自動(dòng)控制。</p><p&g

36、t;<b>　　3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能</b></p><p>　　本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能如下：</p><p>　　1.車內(nèi)溫濕度的實(shí)時(shí)顯示。系統(tǒng)要時(shí)刻采集車內(nèi)溫度和濕度，并通過顯示器顯示出來。</p><p>　　2.車內(nèi)溫度的自動(dòng)控制。當(dāng)車內(nèi)溫度

37、高于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作，使溫度控制在設(shè)定值。</p><p>　　3.對(duì)蒸發(fā)器溫度的控制。當(dāng)蒸發(fā)器溫度低于0℃時(shí)，蒸發(fā)器會(huì)結(jié)冰，這將嚴(yán)重影響空調(diào)的制冷效果，必須防止蒸發(fā)器結(jié)冰。</p><p>　　4.車內(nèi)溫度值的設(shè)定。通過按鍵可以自主設(shè)定車內(nèi)溫度值。</p><p>　　5.系統(tǒng)的抗干擾性能。要使控制系統(tǒng)適合汽車電磁環(huán)境，防止干擾。</p>

38、<p>　　3.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　由于汽車空調(diào)工作環(huán)境的特殊性，空調(diào)控制系統(tǒng)工作在一個(gè)復(fù)雜的電磁環(huán)境中，在設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下原則：</p><p>　　1.可靠性。這是任何系統(tǒng)都必須保證的原則，根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境要求，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)通過硬件或軟件上的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)盡量不受外界干擾或減少干擾。可靠性設(shè)計(jì)方法很多，常用的有在電源加濾波電容，屏蔽設(shè)計(jì)，增加看門狗電路；軟件上采

39、用數(shù)字濾波等都能起到一定的效果。</p><p>　　2.響應(yīng)快速性。由于本系統(tǒng)是一個(gè)溫度系統(tǒng)，慣性比較大，要求系統(tǒng)必須能快速的響應(yīng)，以達(dá)到控制要求。</p><p>　　3.控制準(zhǔn)確性。系統(tǒng)要根據(jù)當(dāng)前溫度值準(zhǔn)確的控制壓縮機(jī)和冷凝器的工作狀態(tài)，避免出現(xiàn)控制失調(diào)。</p><p>　　4.可維護(hù)性。要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)單，采用少的元器件，實(shí)現(xiàn)較多的功能，避免元器件太多給

40、維護(hù)和維修帶來不便。</p><p><b>　　3.3系統(tǒng)性能指標(biāo)</b></p><p>　　該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的性能指標(biāo)如下：</p><p>　　1.車內(nèi)溫度誤差為±1℃，濕度誤差為±5％。</p><p>　　2.蒸發(fā)器表面低于0℃不結(jié)冰。</p><p>　　3.能手動(dòng)設(shè)

41、置車內(nèi)溫度值。</p><p>　　4.能夠?qū)崟r(shí)顯示車內(nèi)溫度和濕度。</p><p><b>　　3.4系統(tǒng)方案論證</b></p><p>　　對(duì)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制的方案很多，這里主要考慮以下兩種。</p><p><b>　　方案1：</b></p><p>　

42、　采用模擬傳感器對(duì)蒸發(fā)器溫度和車內(nèi)溫濕度進(jìn)行采集，將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送往單片機(jī)處理，采用七段LED顯示器作為顯示器顯示車內(nèi)溫度和濕度，通過按鍵可以設(shè)置車內(nèi)溫度值并保存，控制蒸發(fā)器電機(jī)和壓縮機(jī)電機(jī)實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。系統(tǒng)方框圖如圖3-1。該方案采用溫濕度采集精度取決于傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器分辨率，采集精度不高，采用七段LED顯示器，需要占用過多的I/O口，可能會(huì)涉及系統(tǒng)擴(kuò)展。</p><p&

43、gt;　　圖3-1 方案1系統(tǒng)方框圖</p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　方案2采用集成數(shù)字傳感器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，通過相應(yīng)的總線送入單片機(jī)進(jìn)行處理，采用LCD顯示器顯示車內(nèi)溫度和濕度，通過按鍵可以設(shè)置車內(nèi)溫度并保存，通過對(duì)蒸發(fā)器電機(jī)和壓縮機(jī)電機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)汽車空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。方案2系統(tǒng)方框圖如圖3-2。該方案采用數(shù)字溫濕度傳感器，具

44、有采集精度高，系統(tǒng)互連簡(jiǎn)單，采用LCD顯示器作為系統(tǒng)顯示器，顯示內(nèi)容多，采用的I/O口線少，可免去系統(tǒng)擴(kuò)展。</p><p>　　圖3-2 方案2系統(tǒng)方框圖</p><p>　　綜合考慮，本課題選用方案2作為設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1系統(tǒng)硬件組成</b><

45、;/p><p>　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖4-1。系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)，蒸發(fā)器溫度采集模塊，車內(nèi)溫濕度采集模塊，顯示模塊，鍵盤處理及存儲(chǔ)模塊，蒸發(fā)器電機(jī)與壓縮機(jī)電機(jī)控制模塊構(gòu)成。</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　蒸發(fā)器表面溫度采集使用集成溫度傳感器DS18B20，采用集成數(shù)字溫濕度傳感器DHT90作為車內(nèi)溫度與濕度采集模塊，顯示器采用液

46、晶顯示器LCM1602，使用E2PROM對(duì)用戶設(shè)置值進(jìn)行保存。</p><p><b>　　4.2系統(tǒng)工作原理</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用8位單片機(jī)AT89S52為控制核心，通過集成數(shù)字溫濕度傳感器DHT90對(duì)車內(nèi)溫度與濕度采集，送往單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)將處理的數(shù)據(jù)送往顯示器LCM1602顯示。</p><p>　　當(dāng)車內(nèi)溫度

47、高于用戶設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)控制壓縮機(jī)運(yùn)行，汽車空調(diào)制冷開始，其間溫度傳感器DS18B20實(shí)時(shí)檢測(cè)蒸發(fā)器表面溫度，若溫度低于0℃，則控制壓縮機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)溫度恢復(fù)為0℃以上時(shí)，再繼續(xù)工作，在此期間LCM1602仍顯示車內(nèi)溫度與濕度值。</p><p>　　用戶可以通過鍵盤設(shè)定車內(nèi)溫度值，并可以通過E2PROM保存用戶設(shè)置，數(shù)據(jù)掉電不丟失，避免用戶反復(fù)設(shè)置，為了提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，鍵盤設(shè)定是采用中斷處理方式，不占用系統(tǒng)掃描

48、時(shí)間。</p><p>　　4.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖見附錄1。</p><p>　　4.4系統(tǒng)功能模塊分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1數(shù)據(jù)采集模塊</p><p>　　數(shù)據(jù)采集模塊分兩部分：蒸發(fā)器溫度采集模塊和車內(nèi)溫濕度采集模塊。下面分別對(duì)它們進(jìn)行介紹。</p>

49、<p>　　1.蒸發(fā)器溫度采集模塊</p><p>　　本課題采用的是集成溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)器溫度的采集工作，它采用一線制接口（1-Wire總線），與單片機(jī)互聯(lián)非常簡(jiǎn)單，蒸發(fā)器溫度采集模塊如圖4-2。</p><p>　　圖4-2 蒸發(fā)器溫度采集模塊</p><p>　　2.車內(nèi)溫濕度采集模塊</p><p>　　車

50、內(nèi)溫濕度采集模塊采用的是集成溫濕度傳感器DHT90，它采用的是兩線制接口，與單片機(jī)連接非常簡(jiǎn)單，車內(nèi)溫度采集模塊如圖4-3。</p><p>　　圖4-3 車內(nèi)溫濕度采集模塊</p><p><b>　　4.4.2顯示模塊</b></p><p>　　本課題采用LCM1602作為顯示器，控制芯片為HD44780，LCM1602自帶常用的西文字母

51、字庫，這些西文字母與標(biāo)準(zhǔn)ASICII相同，使用非常方便。其采用8位數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連，本系統(tǒng)還為L(zhǎng)CM1602設(shè)計(jì)了對(duì)比度調(diào)節(jié)電路，顯示模塊如圖4-4。</p><p><b>　　圖4-4 顯示模塊</b></p><p>　　4.4.3鍵盤處理模塊</p><p>　　鍵盤采用獨(dú)立鍵盤，并設(shè)置了“SET”，“＋”，“－”，“RET”鍵，鍵盤

52、采用中斷處理方式，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，鍵盤處理模塊如圖4-5（其中S1為“SET”鍵，S2為“＋”鍵，S3為“－”鍵，S4為“RET”鍵）。</p><p>　　圖4-5 鍵盤處理模塊</p><p>　　4.4.4蒸發(fā)器與壓縮機(jī)控制模塊</p><p>　　蒸發(fā)器與壓縮機(jī)控制模塊采用的是繼電器控制方案，通過晶體管驅(qū)動(dòng)繼電器工作實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)器和壓縮機(jī)的開關(guān)控制，蒸發(fā)器

53、與壓縮機(jī)控制模塊如圖4-6，圖4-7（FAN1，F(xiàn)AN2為單片機(jī)輸出控制口）。</p><p>　　圖4-6 蒸發(fā)器控制模塊 圖4-7 壓縮機(jī)控制模塊</p><p><b>　　4.4.5其它模塊</b></p><p>　　其它模塊主要有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和電源模塊。</p><p><b>

54、　　1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊</b></p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用了一塊非易失性E2PROM AT24C04保存用戶設(shè)置，避免了用戶反復(fù)設(shè)置溫度的麻煩，它采用標(biāo)準(zhǔn)的I2C總線時(shí)序，與單片機(jī)連接只需要兩根線，使用非常方便，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊如圖4-8。</p><p>　　圖4-8 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊</p><p><b>　　2.電源模塊</b&g

55、t;</p><p>　　由于系統(tǒng)采用+5V電源，需要采用電源轉(zhuǎn)換模塊將汽車+12/+24V電源轉(zhuǎn)換成+5V電源，本系統(tǒng)采用了集成穩(wěn)壓芯片LM7805對(duì)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過濾波網(wǎng)絡(luò)，保證輸出電壓的穩(wěn)定，電源模塊如圖4-9。</p><p><b>　　圖4-9 電源模塊</b></p><p><b>　　4.5主要器件選型</

56、b></p><p>　　4.5.1單片機(jī)AT89S52</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的控制器是AT89S52，該芯片是由美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)具有8KB的FLASH ROM存儲(chǔ)器，256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51單片機(jī)指令，是性價(jià)比比較高的一款微控制芯片，對(duì)于本課題不需要非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，因此采用了AT89S52單片機(jī)。<

57、;/p><p>　　單片機(jī)AT89S52主要性能參數(shù)</p><p>　　1.與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容</p><p>　　2.內(nèi)部8KB可重復(fù)擦寫的在線可編程FLASH存儲(chǔ)器</p><p>　　3.256B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器</p><p>　　4.32個(gè)可編程I/O口</p><p>

58、<b>　　5.8個(gè)中斷源</b></p><p>　　6.3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p>　　7.全雙工UART串行口</p><p><b>　　8.雙數(shù)據(jù)指針</b></p><p>　　9.內(nèi)部集成看門狗電路 </p><p><b>　　10.

59、三級(jí)程序加密</b></p><p>　　AT89S52引腳（PDIP40）如圖4-10。</p><p>　　圖4-10 單片機(jī)AT89S52引腳圖（PDIP40）</p><p>　　單片機(jī)的引腳功能簡(jiǎn)介</p><p>　　VCC：電源電壓引腳</p><p><b>　　GND：電源地引腳

60、</b></p><p>　　XTAL1，XTAL2：外接晶體引腳</p><p>　　RST：系統(tǒng)復(fù)位引腳</p><p>　　INT0：外部中斷0引腳</p><p>　　MOSI：編程輸入引腳</p><p>　　MISO：編程輸出引腳</p><p>　　SCK：編程時(shí)鐘引腳

61、</p><p>　　4.5.2溫濕度傳感器DHT90</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的溫濕度傳感器為DHT90，它其實(shí)是SHT10的封裝，本文對(duì)SHT10的介紹都是針對(duì)DHT90的。SHT10是瑞士盛世瑞恩公司生產(chǎn)的一塊集成數(shù)字溫濕度傳感器，它應(yīng)用專利的工業(yè)CMOS過程微加工技術(shù)（CMOSens），確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式

62、測(cè)溫元件，并與一個(gè)14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一塊芯片上實(shí)現(xiàn)無縫連接。該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快相應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)SHT10傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校驗(yàn)系數(shù)都以程序的形式存儲(chǔ)在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。其內(nèi)部方框圖如圖4-11。</p><p>　　圖4-11 SHT10內(nèi)部方框圖</p><p>

63、　　SHT10測(cè)濕精度達(dá)±4.5％，測(cè)溫精度達(dá)±0.5℃，滿足課題要求。其采用兩線制串行接口，使系統(tǒng)互連更為簡(jiǎn)單，可靠。由于SHT10的這些優(yōu)點(diǎn)，使它廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)，汽車，氣象站，自動(dòng)控制等領(lǐng)域。</p><p><b>　　SHT10測(cè)量時(shí)序</b></p><p>　　SHT10采用的是兩線制的串行接口，時(shí)序方面部分與I2C接口時(shí)序相同，但

64、它與I2C接口并不兼容，它有兩個(gè)輸入輸出口SCK和DATA，SCK用于和微處理器通信同步，DATA是數(shù)據(jù)線，DATA在SCK的下降沿之后改變狀態(tài)，并僅在SCK時(shí)鐘上升沿有效，數(shù)據(jù)傳輸期間SCK為高電平時(shí)，DATA必須保持穩(wěn)定。SHT10的時(shí)序主要有“啟動(dòng)傳輸”時(shí)序（如圖4-12），數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序（如圖4-13），通信復(fù)位時(shí)序（如圖4-14），應(yīng)答時(shí)序等時(shí)序構(gòu)成。</p><p>　　圖4-12 啟動(dòng)傳輸時(shí)序<

65、/p><p>　　圖4-13 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序</p><p>　　圖4-14 通信復(fù)位時(shí)序</p><p>　　SHT10總體測(cè)量時(shí)序概覽如圖4-15。</p><p>　　圖4-15 測(cè)量時(shí)序概覽</p><p>　　4.5.3溫度傳感器DS18B20</p><p>　　本系統(tǒng)采用DS18B20作

66、為蒸發(fā)器溫度采集端，DS18B20是Dallas半導(dǎo)體公司（現(xiàn)被Maxim公司收購）生產(chǎn)的“一線總線”接口的溫度傳感器，DS18B20測(cè)量溫度范圍為－55℃～＋125℃，在－10℃～＋85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃，支持3V～5.5V的電壓范圍，現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合惡劣的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。</p><p>

67、　　DS18B20測(cè)溫原理</p><p>　　DS18B20的測(cè)溫原理是這樣的：用一個(gè)高溫度系數(shù)的振蕩器確定一個(gè)門周期，內(nèi)部計(jì)數(shù)器在這個(gè)門周期內(nèi)對(duì)一個(gè)地溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來得到溫度值。計(jì)數(shù)器被預(yù)置到對(duì)應(yīng)－55℃的一個(gè)值。如果計(jì)數(shù)器在門周期結(jié)束前到達(dá)0，則溫度寄存器（同樣被預(yù)置到－55℃）的值增加，表明所測(cè)溫度大于－55℃。同時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位到一個(gè)值，這個(gè)值由斜坡式累加器電路確定，斜坡式累加器電路用來

68、補(bǔ)償感溫振蕩器的拋物線特性。然后計(jì)數(shù)器又開始計(jì)數(shù)直到0，如果門周期仍未結(jié)束，將重復(fù)這一過程。DS18B20內(nèi)部方框圖如圖4-16。</p><p>　　圖4-16 DS18B20內(nèi)部方框圖</p><p>　　DS18B20測(cè)量時(shí)序</p><p>　　DS18B20總線協(xié)議采用的是1-Wire總線協(xié)議，主要包括初始化時(shí)序（如圖4-17），讀寫時(shí)序（如圖4-18，圖

69、4-19）等。</p><p>　　圖4-17 初始化時(shí)序</p><p>　　圖4-18 DS18B20寫時(shí)序</p><p>　　圖4-19 DS18B20讀時(shí)序</p><p><b>　　5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1開發(fā)工具的選擇</p><p

70、>　　本系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)采用的是高級(jí)語言C語言，之所以采用C語言，是因?yàn)镃語言有如下優(yōu)勢(shì)：</p><p>　　1.C語言簡(jiǎn)潔，使用靈活方便。</p><p>　　2.用C語言編寫的程序可移植性好?？梢詫⒁环N單片機(jī)上編寫的程序，不做修改或作少量修改就可以移植到另一款單片機(jī)上。</p><p>　　3.表達(dá)方式靈活，表達(dá)能力強(qiáng)。C語言具有豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多

71、種運(yùn)算，另外，C語言書寫格式自由，編寫程序有較大的靈活性。</p><p>　　4.可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。C語言以函數(shù)作為程序設(shè)計(jì)基本單位，有利于程序的模塊化。</p><p>　　5.可以直接操作計(jì)算機(jī)硬件。C語言可以進(jìn)行位操作，可以直接對(duì)單片機(jī)硬件進(jìn)行控制。</p><p>　　6.生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高。用C語言編寫的程序生成的代碼效率僅比匯編語言編寫的程序低1

72、0-20％。</p><p>　　綜合考慮選用C語言編寫系統(tǒng)的程序代碼。目前，針對(duì)51單片機(jī)的編譯器有很多種，Keil C51是其中比較優(yōu)秀的一種，由它生成的程序代碼具有形式簡(jiǎn)潔，效率極高的優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)都是基于Keil C51編譯器的。目前它的軟件最新版本是Keil uVision 3，它是一個(gè)IDE（集成開發(fā)環(huán)境），集編輯，編譯，生成可執(zhí)行代碼于一體的開發(fā)環(huán)境，使用非常方便 。</p>

73、<p>　　5.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如附圖。</p><p>　　附圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　5.3系統(tǒng)軟件功能模塊開發(fā)</p><p>　　本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法，分別編寫各個(gè)功能子模塊的程序，并做成頭文件的形式，在主函數(shù)中直接包含即可。系統(tǒng)模塊主要分為D

74、HT90測(cè)溫測(cè)濕模塊，DS18B20測(cè)溫模塊，鍵盤處理模塊，LCM1602顯示模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)字濾波模塊構(gòu)成，下面分別對(duì)它們作介紹。</p><p>　　1.DHT90測(cè)溫測(cè)濕模塊</p><p>　　DHT90測(cè)溫測(cè)濕模塊主要編寫了對(duì)I/O口的讀寫程序。</p><p><b>　　寫一個(gè)字節(jié)函數(shù)：</b></p><

75、;p>　　char s_write_byte(unsigned char value) //寫一個(gè)字節(jié)函數(shù)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char i,error=0; </p><p>　　for (i=0x80;i>0;i/=2) //</p>

76、<p>　　{ if (i & value) DATA=1; //寫1還是寫0 </p><p>　　SCK=1; //產(chǎn)生下降沿</p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_(); // 延時(shí)5us 12MHz晶體</p><

77、;p><b>　　SCK=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　DATA=1; //釋放數(shù)據(jù)線</p><p>　　SCK=1; // </p><p>　　error=DATA; //檢查應(yīng)答位&l

78、t;/p><p>　　SCK=0; </p><p>　　return error; //返回應(yīng)答數(shù)據(jù)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　讀一個(gè)字節(jié)函數(shù)：</b></p><p>　　char s_read_byte

79、(unsigned char ack)　// 若應(yīng)答位為“1”讀一個(gè)字節(jié)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char i,val=0;</p><p>　　DATA=1; //釋放總線</p><p>　　for (i=0x80;i>0;i/=2)

80、 //</p><p>　　{ SCK=1; //SCK為“1”，DATA為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)</p><p>　　if (DATA) val=(val | i); //讀取一個(gè)位 </p><p>　　SCK=0; </p><p><b>　　}</b></p

81、><p>　　DATA=!ack; //若從應(yīng)答則拉低數(shù)據(jù)線</p><p>　　SCK=1; //下降沿</p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_(); // 延時(shí)5us</p><p>　　SCK=0; </p><p>　　DAT

82、A=1; //釋放數(shù)據(jù)線</p><p>　　return val; //返回讀取數(shù)據(jù)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　2.DS18B20測(cè)溫模塊</p><p>　　DS18B20測(cè)溫模塊主要編寫了讀寫DS18B20程序。</p><

83、p>　　讀DS18B20程序</p><p>　　uchar read_DS18B20() //讀DS18B20 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j,dat;</p><p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p>&l

84、t;b>　　{</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　i=1;</b></p><p>　　while(i--) //延時(shí)9us</p><p><b>　　{;}</b></p><

85、;p><b>　　DQ=0;</b></p><p><b>　　i=1;</b></p><p>　　while(i--) //延時(shí)9us</p><p><b>　　{;}</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p

86、><p><b>　　if(DQ==1)</b></p><p>　　dat=dat|0x80;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　dat=dat&0x7f;</p><p><b>　　i=6;</b></p&

87、gt;<p>　　while(i--)//延時(shí)54us </p><p><b>　　{;}</b></p><p>　　dat=dat>>1; //右移一位 </p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　}</b

88、></p><p>　　return dat;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　寫DS18B20程序</p><p>　　void write_DS18B20(uchar dat)//寫DS18B20 </p><p><b>　　{</b&g

89、t;</p><p>　　uchar i,j;</p><p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　i=1;</b></p&

90、gt;<p>　　while(i--) //延時(shí)9us </p><p><b>　　{;}</b></p><p><b>　　DQ=0;</b></p><p><b>　　i=1;</b></p><p>　　while(i--) //延時(shí)9us

91、</p><p><b>　　{;}</b></p><p>　　if(dat&0x01==0x01)</p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　DQ=0

92、;</b></p><p><b>　　i=6;</b></p><p>　　while(i--) //延時(shí)54us</p><p><b>　　{;}</b></p><p>　　dat=dat>>1;//右移一位 </p><p><

93、;b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.LCM1602顯示模塊</p><p>　　LCM1602顯示模塊主要編寫了顯示自建字符函數(shù)，根據(jù)地址寫字符函數(shù)。</p><p

94、><b>　　據(jù)地址寫字符函數(shù)</b></p><p>　　void write_char(uchar x,uchar y,uchar dat) //根據(jù)地址寫一個(gè)字符 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　position(x,y);</p><p>　　write

95、_data(dat);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　顯示自建字符函數(shù)</b></p><p>　　void write_CGRAM(uchar *p) //寫自建字符函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p>

96、<p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　write_command(0x40); //可根據(jù)實(shí)際情況修改</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_data(*p)

97、;</p><p><b>　　p++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.鍵盤處理模塊</b></p><p>　　void int0 inte

98、rrupt 0 using 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int temp;</b></p><p>　　while(ret) //此處以進(jìn)入中斷服務(wù)程序</p><p><b>　　{</b></p>&l

99、t;p>　　if(add==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=add;</b></p><p>　　delay(10); //延時(shí)去抖</p><p>　　if(add==temp)</p><p>　　val

100、ue++; //value為全局變量</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if（subb==0）</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=add;</b></p><p>　　del

101、ay(10);</p><p>　　if(add==temp)</p><p><b>　　value--;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b&g

102、t;</p><p><b>　　5.數(shù)字濾波模塊</b></p><p>　　數(shù)字濾波模塊采用的是平均值濾波法。</p><p>　　float lvbo(uchar n)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i；</

103、b></p><p>　　float sum,aver;</p><p>　　for(i=0;i<n;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sum+=a[i]; //數(shù)組a[N]設(shè)置為全局變量</p><p><b>　　}</b>

104、</p><p>　　aver=sum/n; //取平均值</p><p>　　return(aver);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　6 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　6.1系統(tǒng)調(diào)試方法</b>

105、;</p><p>　　系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)后，并不是立即可以正常工作的，通常要經(jīng)過反復(fù)幾次的調(diào)試才能達(dá)到預(yù)期效果，系統(tǒng)軟硬件調(diào)試的目的是通過控制程序和硬件電路的配合工作，進(jìn)行一些操作，以驗(yàn)證系統(tǒng)的軟、硬件能否完成設(shè)計(jì)的功能。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的調(diào)試方式采用逐級(jí)，分模塊的調(diào)試方法，即將各個(gè)軟件功能模塊設(shè)計(jì)后，結(jié)合單片機(jī)開發(fā)板對(duì)每個(gè)功能子模塊進(jìn)行調(diào)試，仿真，

106、直到能達(dá)到控制要求，然后再對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行整合，銜接，最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試仿真，直至滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。這樣做的好處是能夠確保每個(gè)功能子模塊的正常工作，不至于系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試時(shí)找不到錯(cuò)誤的地方，大大縮減項(xiàng)目開發(fā)周期，而且提高了調(diào)試效率，系統(tǒng)調(diào)試方式結(jié)構(gòu)圖如附圖。</p><p>　　附圖 系統(tǒng)調(diào)試方式結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　6.2系統(tǒng)硬件調(diào)試</b><

107、/p><p>　　本系統(tǒng)的硬件調(diào)試首先是保證系統(tǒng)各個(gè)元件及各個(gè)模塊之間的連接正確并且接觸良好，這是硬件電路系統(tǒng)能夠正常工作的前提，接著分別測(cè)試各個(gè)硬件模塊的性能。按照測(cè)試性質(zhì)的不同可分為電壓測(cè)試和信號(hào)測(cè)試兩種。</p><p>　　本系統(tǒng)主要是涉及電源電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)，壓縮機(jī)控制電路和冷凝器控制電路的調(diào)試。</p><p>　　對(duì)電源電路主要進(jìn)行了電壓測(cè)試。通過測(cè)試

108、接入＋12V（對(duì)地電壓）電源后集成穩(wěn)壓芯片LM7805工作正常，電壓穩(wěn)定在＋5V左右，負(fù)載接通后電壓稍有波動(dòng)，但波動(dòng)不大，基本對(duì)電路無影響；單片機(jī)供電電壓為＋5V，顯示器電源電壓也穩(wěn)定在＋5V，電源電路的測(cè)試都在正常范圍之內(nèi)。</p><p>　　對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn)行了信號(hào)測(cè)試。單片機(jī)引腳ALE輸出脈沖電壓，證明單片機(jī)正常工作，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，單片機(jī)第9引腳輸出為高電平，復(fù)位電路正常。單片機(jī)EA引腳為高電平，使

109、用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　對(duì)壓縮機(jī)和冷凝器控制電路測(cè)試做了相關(guān)測(cè)試，將兩電路的晶體管基極接地后，壓縮機(jī)和冷凝器的繼電器都產(chǎn)生了動(dòng)作，說明壓縮機(jī)和冷凝器控制電路工作正常。</p><p>　　經(jīng)過對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊的硬件電路進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)硬件電路電壓，信號(hào)滿足要求，系統(tǒng)硬件正常工作。</p><p><b>　　6.3系統(tǒng)軟件調(diào)試</b>

110、;</p><p>　　系統(tǒng)的軟件調(diào)試主要借助單片機(jī)開發(fā)板和MON51仿真芯片，調(diào)試首先驗(yàn)證各個(gè)功能子模塊和程序流程的正確，進(jìn)而對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)調(diào)試，找出其中的缺陷，并及時(shí)更正，系統(tǒng)軟件調(diào)試主要分以下步驟：</p><p>　　1.各功能子模塊的調(diào)試</p><p>　　將各個(gè)功能子模塊程序分別下載到MON51仿真芯片內(nèi)部，通過Keil uVision 3中的調(diào)

111、試環(huán)境察看各個(gè)I/O口的狀態(tài)和時(shí)序，判斷功能子程序是否正常工作，時(shí)序是否符合要求，最后將硬件連入單片機(jī)開發(fā)板，通過LCM1602顯示運(yùn)行效果，這一方式對(duì)測(cè)試DHT90和AT24C04子程序很奏效。</p><p>　　2.系統(tǒng)軟件流程的調(diào)試</p><p>　　在這一項(xiàng)調(diào)試中主要驗(yàn)證程序的大體流程是否正確，程序某一時(shí)刻運(yùn)行位置是否正確，中斷程序是否正常運(yùn)行，這一過程直接在硬件系統(tǒng)上進(jìn)行調(diào)試

112、的，在調(diào)試過程中采用了多種手段，如對(duì)中斷暫時(shí)屏蔽，判斷其他模塊是否正常運(yùn)行，屏蔽某幾項(xiàng)子程序，程序能否按流程運(yùn)行，對(duì)中斷子程序在進(jìn)入不同功能子模塊能否運(yùn)行都作了相應(yīng)的調(diào)試。</p><p>　　3.對(duì)整個(gè)程序的通調(diào)</p><p>　　通過對(duì)整個(gè)程序的通調(diào)可以判斷整個(gè)程序模塊能否按照程序流程正常的運(yùn)行，并對(duì)軟件存在的問題進(jìn)行修補(bǔ)，改進(jìn)，這個(gè)過程是軟件調(diào)試的最后階段，也是關(guān)鍵階段，程序中存在

113、的問題都是在這個(gè)階段出現(xiàn)的。在此階段設(shè)置了不同的溫度值，對(duì)系統(tǒng)的有效響應(yīng)做了測(cè)試，并對(duì)相關(guān)程序作了優(yōu)化和改進(jìn)。</p><p>　　通過硬件和軟件調(diào)試，系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了控制要求，軟件和硬件工作正?？煽浚到y(tǒng)在測(cè)試條件下穩(wěn)定運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試和調(diào)試階段還是很成功的。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　汽車空調(diào)控制系統(tǒng)在

114、汽車的設(shè)計(jì)制造中占有舉足輕重的地位，本課題采用基于單片機(jī)的自動(dòng)控制完成了汽車制冷自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)過程中主要完成了如下內(nèi)容：</p><p>　　1.對(duì)系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)功能要求和性能指標(biāo)完成了系統(tǒng)電路圖的繪制，并對(duì)電路的可行性作了嚴(yán)密的論證。</p><p>　　2.對(duì)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。在完成系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，分析了軟件實(shí)現(xiàn)的功能，并完成了軟件各個(gè)功能模塊的設(shè)

115、計(jì)，最終完成了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試。結(jié)合相應(yīng)的軟硬件開發(fā)平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)的軟件和硬件分別作了調(diào)試，后期對(duì)系統(tǒng)軟硬件和軟件做了相應(yīng)的優(yōu)化，保證系統(tǒng)的正常，可靠運(yùn)行。</p><p>　　通過系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我了解了基于單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程和方法，掌握了簡(jiǎn)單的單片機(jī)接口設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)開發(fā)能力，為以后的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p>&l

116、t;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 崔選盟.汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)、原理與維修[M].北京：北京大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　[2] 袁秀玲.制冷與空調(diào)原理[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[3] 彥啟森.制冷技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.<

117、/p><p>　　[4] 郭麗紅，吳海濤.基于Atmega16的汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（3）.</p><p>　　[5] 郭麗紅，芮雄麗，涂平華.基于Atmega16的商用車輛空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（3）.</p><p>　　[6] 扈宏毅，游龍翔.DS1821在汽車空調(diào)制冷控制中

118、的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2002（4）.</p><p>　　[7] 王克才，柴立剛.北京切諾基汽車空調(diào)控制系統(tǒng)介紹[J].汽車應(yīng)用，1995（1）.</p><p>　　[8] 張?chǎng)? 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2005. </p><p>　　[9] 譚浩強(qiáng). C程序設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005.</p>&

119、lt;p>　　[10] 周興華. 手把手教你學(xué)單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)，2007.</p><p>　　[11] AT89S52 Datasheet，ATMEL公司，2008.</p><p>　　[12] SHT1X（SHT10，SHT11，SHT15）Datasheet，盛世瑞恩公司，2009.</p><p><b>　

120、　附錄1</b></p><p><b>　　附錄2</b></p><p><b>　　英文原文：</b></p><p>　　THE NECKLACE</p><p>　　—Guy de Maupassant</p><p>　　Mathilde Loisel

121、 was one of those poor girls， pretty，charming and romantic，who，in spite of their romantic dreams，are married to a mediocrity．Her husband was a clerk in the Ministry of Education．</p><p>　　One evening her hus

122、band came home with an air of triumph．</p><p>　　“I have something nice for you，”he said，giving her a large envelope．</p><p>　　She tore open the envelope，which contained the following printed car

123、d：</p><p>　　“The Minister of Education and Madame Georges Ramponneau have the honour to request the company of Monsieur and Madame Loisel at the office of the Ministry on Monday evening，January 18th．”</p&