空调控制电路Word下载.docx
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用VisualBasic.Net根据以上公式
（1）、
（2）生成用N来查找温度t的程序表格，其代码如下：
PrivateSubPt1000（）
Me.Cursor=Cursors.WaitCursor
txtTab.Clear（）
DimUAsInteger=9'
电桥电源电压
'
热电阻0度时的电阻值
DimPt1000_R0AsInteger=1000
DimnAsInteger
DimsngTAsSingle
DimsngRtAsSingle
txtTab.AppendText（"
constfloatPt1000Tab[]={"
&
Chr（13）&
Chr（10））
Forn=0To1023
sngRt=（10000*n+7161000*U）/（7161*U-10*n）
sngT=（-const_A+Sqrt（const_A^2-4*const_B*（1-sngRt/Pt1000_R0）））/（2*const_B）
Ifn<
1023ThentxtTab.AppendText（Format（Abs（sngT）,"
0.0"
）&
"
/*"
n&
*/"
）
ElsetxtTab.AppendText（Format（Abs（sngT）,"
/*"
Chr（10）&
};
"
EndIf
IfnMod5=0Then
txtTab.AppendText（Chr（13）&
Next
txtTab.SelectAll（）
txtTab.Copy（）
Me.Cursor=Cursors.Default
EndSub
生成的程序常数表格（1024个值）部分如下：
constfloatPt1000Tab[]={
0.0,/*0*/0.1,/*1*/0.2,/*2*/0.2,
……
63.4,/*696*/63.5,/*697*/
99.3,/*1022*/99.4/*1023*/
2.2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。
odeVisionAVR集成开发环境集成这种类型LCD的函数，可方便实现LCD的读写，其部分函数及功能简单介绍如下，更详细的资料可查阅各种文献。
函数原型：
voidlcd_init（unsignedcharlcd_columns）
功能：
初始化LCD模块，清屏并把显示坐标设定在0列0行。
LCD模块的列必须指定（例如：
16）。
这时不显示光标。
在使用其它高级LCD函数前，必须先调用此函数。
voidlcd_clear（void）
清屏并把显示坐标设定在0列0行。
voidlcd_gotoxy（unsignedcharx,unsignedchary）
设定显示坐标在x列y行。
列、行。
voidlcd_putchar（charc）
在当前坐标显示字符c。
voidlcd_puts（char*str）
在当前坐标显示SRAM中的字符串str。
voidlcd_putsf（charflash*str）
在当前坐标显示FLASH中的字符串str。
在对LCD进行写入显示数据之前，需要对它进行初始化，设定显示参数。
#include<
lcd.h>
/*使用PORTB连接LCD模块*/
#asm
.equ__lcd_port=0x18;
PORTB
#endasm
voidmain（void）{
//定义字符数组
uchararr[5];
//初始化,指定列数为16
lcd_init（16）;
//设定显示坐标为（0,1）
lcd_gotoxy（0,1）;
/*在（0,1）显示字符串,注意：
此字符串存储在Flash只读存储器中*/
lcd_putsf（"
RunMode:
）;
/*调用“浮点数转换成字符串”函数，
voidftoa（floatn,unsignedchardecimals,char*str）
data为浮点数*/
ftoa（data,1,arr）;
//设定显示坐标为（0,2）
lcd_gotoxy（0,2）;
//显示RAM中字符串数组arr的内容
lcd_puts（arr）;
while
（1）;
}
2.3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。
其内部结构如图2所示。
ULN2003是达林顿阵列，是专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一个消线圈
图2ULN2003内部结构图
反电动势的二极管。
ULN2003的输出端允许通过IC电流200mA，饱和压降VCE约1V左右，耐压BVCEO约为36V。
采用集电极开路输出，输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器（SSR）等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡，共可以驱动7路，减少了电路板的连线数量，成本较低，广泛应用于各种工控板，其驱动原理如图3所示。
图3驱动原理
压缩机离合器继电器采用RS触发器和ULN2003一起控制，这样做的好处是：
当单片机受到外界干扰而不断复位或看门狗超时复位时，保证压缩机始终处于开启或关闭状态，有助于延长压缩机的寿命。
2.4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，如图4所示。
采用程序扫描的方式识别键码，其工作过程如下：
（1）判断键盘中有无键按下。
通过以下代码实现：
PORTC&
=~0x20;
if（（PIND&
0x07）!
=0x07）{//……}
首先置PC5为“0”，再判断PD0、PD1、PD2是否都为“1”。
如果全为“1”,则表明第3列无键按下，否则有键按下,进入消除抖动程序；
再置PC4为“0”，再判断PD0、PD1、PD2是否都为“1”。
如果全为“1”,则表明第2列无键按下，否则有键按下,进入消除抖动程序；
再置PC3为“0”，再判断PD0、PD1、PD2是否都为“1”。
如果全为“1”,则表明第1列无键按下，否则有键按下,进入消除抖动程序。
图43×
3矩阵式键盘
（2）,消除抖动。
当发现有键按下时，延时一段时间再判断键盘状态，若仍有键保持按下状态，则可以确定有键按下，否则认为是抖动。
delay（）;
（3）判断键码。
以下是识别为“Key2-3”（第2行第3列）的程序代码，其它按健类似。
0x07）==0x05）
{//Key2-3
//ucharkey_num[]="
K23"
;
//等待按键释放
while（（PIND&
0x07）==0x05）;
//判断换气风机是否在运行
if（ventilator_state==1）
{
ventilator_state=0;
//关闭换气风机
stop_ventilator（）;
//在LCD上的（12,3）显示“OFF”lcd_gotoxy（12,3）;
lcd_putsf（"
OFF"
}
else
ventilator_state=1;
//开启换气风机
start_ventilator（）;
//在LCD上的（12,3）显示“Run”
lcd_gotoxy（12,3）;
Run"
}
return;
//识别完毕，返回主程序
2.5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。
初始化设置如下：
ASSR=0x00;
/*相位可调PWM模式，比较匹配时清零OC2,计数为0xff时置位OC2*/
TCCR2=0x64;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
TIMSK=0x80;
//使能匹配中断
图5相位可调PWM模式的时序图
图6水平送风模式下的PWM波形
图6倾斜送风模式下的PWM波形
3仿真
Proteus是目前最好的模拟单片机及外围器件的仿真软件，可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其外围电路,如LED、LCD、RAM、ROM、键盘、马达、继电器、AD/DA、部分SPI器件、部分
器件、74系列、
COMS4000系列芯片等。
利用Proteus可以大大提高开发效率、降低投资，在没有硬件的情况下让开发人员能像Pspice仿真模拟/数字电路那样仿真MCU及外围电路。
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。
图7换气风机、压缩机、蒸发器风机处于工作状态
图8LCD显示结果
4.结语
本系统采用AVR单片机实现汽车空调的自动控制（双位控制），具有电路结构简单、分立元件少、系统界面友好、操作简单等优点，能满足一般精度要求的公交车空调的自动控制。
参考文献
[1]ATMEL公司的ATmega16产品文档（
[2]刘汧《CodeVisionAVRC库函数介绍》
[3]王幸之钟爱琴王雷王闪《AT89系列单片机原理与接口技术》北京航空航天大学出版社2004
附：
电路原理图和程序源代码
/*****************************************************
Project:
汽车空调控制系统
Version:
1
Date:
2005-12-13
Author:
Benny
Blog:
Company:
509
Chiptype:
ATmega16L
Programtype:
Application
Clockfrequency:
8.000000MHz
Memorymodel:
Small
ExternalSRAMsize:
0
DataStacksize:
256
*****************************************************/
mega16.h>
stdlib.h>
#include"
Pt1000Tab.h"
inc.h"
bitboolean;
ucharventilator_state;
ucharfan;
ucharblow;
ucharrun_mode;
uchartemp;
ucharsetting_value;
interrupt[TIM2_COMP]voidtimer2_comp_isr（void）
{
//产生PWM,控制步进电机
if（fan==1）
OCR2=64;
elseif（fan==2）
OCR2=128;
#defineFIRST_ADC_INPUT0//第一通道
#defineLAST_ADC_INPUT1//最后一通道，最大值为7,共8个通道
unsignedintadc_data[LAST_ADC_INPUT-FIRST_ADC_INPUT+1];
#defineADC_VREF_TYPE0x40
//ADC中断服务程序
//自动扫描模拟量输入端口，
interrupt[ADC_INT]voidadc_isr（void）
registerstaticunsignedcharinput_index=0;
//读取转换结果
adc_data[input_index]=ADCW;
//选择转换通道
if（++input_index>
（LAST_ADC_INPUT-FIRST_ADC_INPUT））
input_index=0;
ADMUX=（FIRST_ADC_INPUT|ADC_VREF_TYPE）+input_index;
//启动AD转换
ADCSRA|=0x40;
voidmain（void）
floatcurrent_temp;
//保存当前温度
//PortA初始化
//Func7=InFunc6=InFunc5=InFunc4=InFunc3=InFunc2=InFunc1=InFunc0=In
//State7=TState6=TState5=TState4=TState3=TState2=TState1=TState0=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
//PortB初始化
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
//PortC初始化
PORTC=0x38;
DDRC=0x38;
//PortD初始化
PORTD=0x1f;
DDRD=0xF8;
//用T2产生PWM,控制风向步进电机
//Timer/Counter2initialization
//Clocksource:
SystemClock
//Clockvalue:
Timer2Stopped
//Mode:
Normaltop=FFh
//OC2output:
Disconnected
//Timer（s）/Counter（s）Interrupt（s）initialization
//AnalogComparatorinitialization
//AnalogComparator:
Off
//AnalogComparatorInputCapturebyTimer/Counter1:
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
//ADCinitialization
//ADCClockfrequency:
125.000kHz
//ADCVoltageReference:
AVCCpin
//ADCAutoTriggerSource:
FreeRunning
ADMUX=FIRST_ADC_INPUT|ADC_VREF_TYPE;
ADCSRA=0xEE;
SFIOR&
=0x1F;
//LCDmodule初始化
//开启全局中断
#asm（"
sei"
dis_character（）;
setting_value=25;
run_mode=0;
ventilator_state=0;
lcd_gotoxy（12,3）;
while
（1）
{
scan_key（）;
//扫描键盘
blow_mode（）;
//设定送风方式
display（）;
//显示状态参数
if（run_mode==2）
current_temp=Pt1000Tab[adc_data[0]];
if（current_temp<
setting_value）
stop_compressor（）;
//lcd_gotoxy（10,1）;
//lcd_putsf（"
Blast"
start_compressor（）;
Cool"
voidstart_compressor（void）{
//Start
PORTD|=0x18;
PORTD&
=~0x10;
voidstop_compressor（void）{
//Stop
=~0x08;
voidstart_ventilator（void）{
PORTD|=0x40;
//换气风机运行
voidstop_ventilator（void）{
=~0x40;
//换气风机停止
}
voidstart_evaporator_fan（void）{
PORTD|=0x20;
//蒸发器风机运行
voidstop_evaporator_fan（void）{
//蒸发器风机停止
/*---------------------------键盘扫描--------------------------*/
voidscan_key（void）{
/*
K11K12K13
K21K22K23
K31K32K33
*/
//K13K23K33
=0x07）
{
if（（PIND&
0x07）==0x06）
{//Key3-3
//ucharkey_num[]="
K33"
0x07）==0x06）;
switch（blow）
case0:
blow=1;
lcd_gotoxy（10,2）;
Mode0"
break;
case1:
blow=2;
Mode1"
case2:
blo
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