【開源】汽車空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（仿真電路+源代碼）

汽車空調(diào)控制系統(tǒng)概述：   

      汽車空調(diào)控制系統(tǒng)采用主控芯片為Atmega16，由于其集成度高、處理速度快，使得利用AVR單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)只需很少（甚至沒有）的外部器件即可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能，逐漸在各種場合得到廣泛應(yīng)用，取代其它8位單片機(jī)。利用它來開發(fā)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，只需熱電阻、液晶顯示模塊和一些繼電器及其驅(qū)動(dòng)芯片即可實(shí)現(xiàn)。

本系統(tǒng)可以分為五大部分：熱電阻溫度采集、運(yùn)行狀態(tài)顯示、繼電器控制、鍵盤輸入、風(fēng)向步進(jìn)電機(jī)控制。

熱電阻溫度采集：

采用Pt1000熱電阻作為溫度傳感器的測量。熱電阻Rt與三個(gè)電阻接成電橋。當(dāng)溫度變化時(shí)，使得運(yùn)算放大器的同相輸入端的電位發(fā)生變化，經(jīng)過運(yùn)算放大器放大之后輸入到Atmega16單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。

運(yùn)行狀態(tài)顯示：

本系統(tǒng)采用一塊16×4的字符型液晶模塊，這種類型的LCD應(yīng)用很廣泛，其控制驅(qū)動(dòng)主芯片為HD44780及其擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)芯片HD44100（或兼容芯片），少量阻、容元件，結(jié)構(gòu)件等裝配在PCB板上而成。字符型液晶顯示模塊目前在國際上已經(jīng)規(guī)范化，無論顯示屏規(guī)格如何變化，其電特性和接口形式都是統(tǒng)一的。因此只要設(shè)計(jì)出一種型號的接口電路，在指令設(shè)置上稍加改動(dòng)即可使用各種規(guī)格的字符型液晶顯示模塊。

繼電器控制：

Atmega16輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流，直接驅(qū)動(dòng)LED，但是仍然不能直接驅(qū)動(dòng)更大電流的器件，如繼電器，所以必須接入較大功率的驅(qū)動(dòng)器。常用的驅(qū)動(dòng)方法有74系列功率集成電路驅(qū)動(dòng)、MOC系列光耦合過零觸發(fā)雙向晶閘管驅(qū)動(dòng)、固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)等。本系統(tǒng)采用ULN2003芯片來驅(qū)動(dòng)繼電器。

鍵盤輸入：

本系統(tǒng)采用3×3矩陣式鍵盤。通過鍵盤可以控制系統(tǒng)工作方式（關(guān)閉、送風(fēng)、制冷）、風(fēng)向步進(jìn)電機(jī)（水平送風(fēng)、傾斜送風(fēng)、掃風(fēng)）、溫度設(shè)定等。鍵盤的行由PD0、PD1、PD2（使能內(nèi)部上拉電阻）控制，而列則由PC3、PC4、PC5控制。

風(fēng)向步進(jìn)電機(jī)控制：

Atmega16的定時(shí)器能夠輸出PWM，編程簡單，精度高。編程讓定時(shí)器2工作于相位可調(diào)模式，產(chǎn)生高精度的PWM波形輸出，調(diào)節(jié)占空比，以達(dá)到控制步進(jìn)電機(jī)不同轉(zhuǎn)角的目的。

關(guān)于仿真：

Proteus提供的可調(diào)電阻是“十級可調(diào)”而不是“無級可調(diào)”，所以本系統(tǒng)采用三個(gè)可調(diào)電阻模擬Pt1000熱電阻,以實(shí)現(xiàn)“粗調(diào)”、“中調(diào)”、“細(xì)調(diào)”，更真實(shí)反映熱電阻阻值的細(xì)微變化。以下是一些仿真圖片。

水平送風(fēng)模式下的PWM波形

傾斜送風(fēng)模式下的PWM波形

換氣風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)處于工作狀態(tài)

LCD顯示結(jié)果