【开源】汽车空调控制系统设计方案(仿真电路+源代码+论文) 电路方案

汽车空调控制系统概述: 汽车空调控制系统采用主控芯片为Atmega16,由于其集成度高、处理速度快,使得利用AVR单片机进行系统开发只需很少(甚至没有)的外部器件即可实现强大的功能,逐渐在各种场合得到广泛应用,取代其它8位单片机。利用它来开发汽车空调控制系统,只需热电阻、液晶显示模块和一些继电器及其驱动芯片即可实现。 本系统可以分为五大部分:热电阻温度采集、运行状态显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机控制。 热电阻温度采集: 采用Pt1000热电阻作为温度传感器的测量。热电阻Rt与三个电阻接成电桥。当温度变化时,使得运算放大器的同相输入端的电位发生变化,经过运算放大器放大之后输入到Atmega16单片机进行AD转换。 运行状态显示: 本系统采用一块16×4的字符型液晶模块,这种类型的LCD应用很广泛,其控制驱动主芯片为HD44780及其扩展驱动芯片HD44100(或兼容芯片),少量阻、容元件,结构件等装配在PCB板上而成。字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化,无论显示屏规格如何变化,其电特性和接口形式都是统一的。因此只要设计出一种型号的接口电路,在指令设置上稍加改动即可使用各种规格的字符型液晶显示模块。 继电器控制: Atmega16输出缓冲器具有对称的驱动特性,可以输出和吸收大电流,直接驱动LED,但是仍然不能直接驱动更大电流的器件,如继电器,所以必须接入较大功率的驱动器。常用的驱动方法有74系列功率集成电路驱动、MOC系列光耦合过零触发双向晶闸管驱动、固态继电器驱动等。本系统采用ULN2003芯片来驱动继电器。 键盘输入: 本系统采用3×3矩阵式键盘。通过键盘可以控制系统工作方式(关闭、送风、制冷)、风向步进电机(水平送风、倾斜送风、扫风)、温度设定等。键盘的行由PD0、PD1、PD2(使能内部上拉电阻)控制,而列则由PC3、PC4、PC5控制。 风向步进电机控制: Atmega16的定时器能够输出PWM,编程简单,精度高。编程让定时器2工作于相位可调模式,产生高精度的PWM波形输出,调节占空比,以达到控制步进电机不同转角的目的。 关于仿真: Proteus提供的可调电阻是“十级可调”而不是“无级可调”,所以本系统采用三个可调电阻模拟Pt1000热电阻,以实现“粗调”、“中调”、“细调”,更真实反映热电阻阻值的细微变化。以下是一些仿真图片。 水平送风模式下的PWM波形 倾斜送风模式下的PWM波形 换气风机、压缩机、蒸发器风机处于工作状态 LCD显示结果