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

孙海李金刚

（长城汽车股份有限公司，河北保定071000）

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。系统采用先进的收发器可以确保系统受干扰能力增强，并且降低信号的发展程度，保证信号接收的准确性，可以让控制器的工作顺利进行[1]。对于空调控制系统来说，电机是每个环节的执行驱动来源。一般的电机容易存在短路、电机过热的问题，容易影响控制器的正常运行。在信号采集和处理电路环节，对感应器输出一个虚拟数值，使其产生反应，作为实验测试，根据实验测试结果进行调试。在线路中收发器电路，如果改变使用光电隔离，就可以避免发动机工作时所产生的噪音影响，以免控制器受到干扰。另外，可以适当增加传感器的种类，例如湿度调节等功能，提高控制器的智能化。

三、汽车空调控制器总体方案设计

（一）空调控制器设计思路

单片机为空调控制器的系统核心，可以调节汽车内的温度，还能实现温度调节自动化，要是可以转换为手动模式，满足驾驶员在各种情况下的温度调节需求。整个系统构成分为高速部分和低速部分，分别负责对应的工作。利用空调可以接受温度信号、操作信号等数据参数，这些参数可以让空调控制器作出一系列处理，对汽车的风门电机进行控制，同时把控制的运行状态显示在液晶屏上[2]。以温度误差和温度误差变化率为目标参数，使用单片机和控制器技术，实现汽车空调温度调节的目的。空调控制器控制鼓风机的转速进行对汽车内温度的控制。有了控制器的设计思路，有了工作需要的参数，就可以对硬件

进行设计，比如单片机的系统电路设计、汽车风门电路设计等。

（二）空调控制器设计调试

空调控制器的投入使用，要经过一系列的设计调试。可以采用虚拟信号进行实验，减少调试中的损失。调试的主要任务是各个元件的连接是否无误，在软件的加工过程中是否出现工艺性的误差，以及电路板是否存在电路运行问题。调试的步骤为：编写文件代码，设置工作参数、文件代码调试、程序调试。调试流程要严格执行，对调试中出现的问题要反复检查，有严格性错误的软件，要打回重新设计，这样才能保证控制器软件在正式使用中尽量避免出现错误。不仅需要保证各环节的工作顺利进行，要对汽车整体进行调试，提高汽车的安全性[3]。为了增加系统工作的顺利，系统需要使用单片机集成的控制系统来及时把控单片机的工作状态，在系统工作出现问题时，及时进行单片机复位，使系统工作恢复正常。

（三）空调控制器智能

空调控制器的智能化，使得控制器的性能更加优化，控制器智能化所配置的软件需要便于调试和升级，并且有利于算法的实现，保证程序执行的效率更高。在空调控制器当中加入智能设施系统，实现空调控制的远程监控和调节[4]。利用智能化系统对汽车的运作数据进行统计、机械分析。传统的手动空调控制器会分散驾驶员的注意力，而加入了智能系统，可以实现空调控制器自动化、智能化等目的，降低驾驶员的工作量，提高汽车驾驶的安全性。空调控制器可以与汽车驾驶员携带的智能设备联系运用，可以让驾驶员对汽车进行事先调控，提高驾驶体验。另外，驾驶员也可以利用智能设备，对汽车的工作状态全程把控，可以了解汽车空调控制器工作情况，甚至可以进行一定程度的调修。

四、结束语

汽车空调控制器的一些基本原理和设计需要和其他节点功能的控制器有交流，保证汽车运行的整体性、协调性。基于单片机的微型汽车空调控制器开发和设计技术领域的发展空间仍然很大，不论是控制器的智能化，还是控制器的能源利用，都有很大的发掘空间，并且其发展前景也很好。但是汽车行业的安全要求非常高，所以软件和硬件的测试就很有必要，必须保证控制器的质量，对控制器的生产、加工、汽车配置等各个环节都要有严格的把控，实现汽车温度控制。

参考文献

[1]鲍磊.基于单片机的微型汽车空调控制器设计与开发[J].电子技术与软件工程,2016(17):256-256.

[2]张锋.基于AVR单片机的汽车空调控制系统的设计[J].自动化技术与应用,2017,36(1):123-126.

[3]庞根蒂,陈楠,董浩存.基于单片机的小型全地形履带车控制系统设计[J].电子技术与软件工程,2017(6):251-253.

[4]尹本雄,陆正杰.基于MAP的汽车空调急加速自动启停控制器的设计[J].电子世界,2016(1):41-42.