基于单片机的汽车空调控制系统的设计与实现-开题报告

纸， 明书全套毕业设计均有 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 计算机 是否 外聘 是 否 题目名称 基于 单片 机 的汽车空调控制系统 设计与实现 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 研究现状： 自第一辆汽车被制造，已经历了一百多年的发展历程 ，车的内部改进和创新一直被人们关注， 而车内的温度、环境问题更是 其 重中之重。 起初 由于当时的汽车设计简单，给人们带来了很多的不便，热天人的 热 汗流浃背，冬天冻的手脚发凉 而 第一台汽车空调装置在 1927年才出现当时的汽 车空调的内容仅是具备加热器及空气经过过滤的通风系统 1940年才提供了通过制冷方式使汽车空气凉爽第二次世界大战后，汽车空调开始了实质性的进展。直到如今，汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的一种重要手段已被广大汽车制造工作者及用户所认可，人们越来越认识到汽车装有空调的好处。 1988年美国生产的汽车就有 备了空调系统，到 1993年上升到 94我国在这方面起步较晚，从 60年代初，才开始在红旗轿车上安装但近年来发展速度很快，国内轿车上 80装有空调系统 随着国内汽车行业的高速发展，汽车空调越来越受到汽车 制造商的重视。现在国产汽车的汽车空调控制器普遍采用手动机械控制方式，大大落后于国际水平，限制了汽车工业的发展。 从温度控制系统的发展来看，以单片机为核心构成的微型温度控制系统调节装置已被国内外许多公司和单位作为研究对象，客观存在的硬件简单，软件丰富，能方便地实现现代化控制规律和多种功能，性能优良，运行，调试都非常方便，且生产成本低，可加快生产设备的更新换代，已开始受到重视和欢迎。加之近年来，单片机的性能不断提高，而价格却逐年降低，所以单片机温度控制装置将具有广阔的发展和运用前景。 自从人们发明了汽车加热装置 和汽车空调设备后，大大改善了人们驾驶的环境 随着国内人们生活水平的提高，轿车在人们生活中扮演重要的角色。而汽车空调作为汽车使用舒适性的衡量标准之一，要求也越来越高。长期 以来，我国轿车空调的自动控制水平较低，大多处于手动或半自动状态 手动控制一方面会出现车室温度达不到舒适性、节能性的要求；另一方面容易分散注意力，不利于安全。实现轿车空调的自动控制是必然趋势。 国外高级轿车上一般都装有全自动的空调系统，能根据汽车的状态参数自动地调节车内温度。而国内大部分高档轿车的空调控制器都是依靠进口，目前还没有自己开发的具有 自主知识产权的轿车空调自动控制器。 选题目的 及意义 ： 汽车空调作为一种舒适性空调，不仅是人民生活水平提高的标志，也是提高汽车市场竞争能力的重要手段。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对空调车室的温度提出了更高的要求，这就使轿车空调的控制又面临着新的挑战。 但是汽车使用空调大部分都是封闭空间内使用， 驾驶室的空间很狭小，内部空调循环长时间导致空气不流通，有害气体的增加，车内空气混浊通风不好导致长期驾驶容易出现疲劳，诱发事故。车内空气污染较严重时，严重影响了驾驶员的健康，因车内空气污 染找出的疾病或中毒事件 时有发生，为了获得安全舒适的车内气候环境，改善汽车内部的 空调风门，来达到纸， 明书全套毕业设计均有 调节汽车内部温度 系统是很有实在意义 和广泛的发展空间的 。 当今 汽车不 只是简单的代步 工具，上海市曾做了个意向调查统计，约有 45%以上的有购车欲望的人希望购买 20致 25万左右的汽车，享受已经被越来越多的消费者所看重，而汽车空调系统更能体现这一点，汽车空调能在任何气候行驶的条件下，改善驾驶员的工作劳动条件和提高成员的舒适性。现在人们都希望汽车空调能达到人体最适宜的状态。 目前国内大部分经济型轿车车室内温度控制还处于一个手动状态， 如果把空调的风门改成随着车内温度自动调节开度大小的系统，对驾驶者有很多益处，更为该车在市场竞争中添加了砝码。再有很多车 当车室乘员数、日照强度、车速、风量等大幅度变化时，手动控制不能很好地提供车内一个自动调控的舒适环境，手动控制已成为汽车空调进一步发展的瓶颈问题，而国外一些高档轿车上已经配有全自动轿车空调系统，并且对这些先进的技术申请了专利，对知识产权进行了保护，因此无法破解其核心技术，我们只有自主开发适合我国交通、气候的轿车空调全自动控制器，形成具有自主知识产权技术，制订出汽车空调控制器的产品标准，才能 更好的 提高我国汽车 工业整体水平，增强国际竞争力，进一步增强综合国力。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 设计内容 ： 设计一个小型 汽车空调控制系统 ,硬件主要包括以下四大模块 :单片机主控模块 、 传感器模块 、 步进电机控制模块和显示模块 。 其中 单片机 主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能 ; 传感器完成信号的采样功能 ;模块主要负责控制电机的转动来间接控制风门的开度 ;显示模块完成字符 、 数字的显示功能 。 系统软件主要由主程序 、 步进电机控制子程序 、 显示子程序等模块组成 。 系统接通电源后进行初始化，然后采集车内温度，并连续监测温度，当温 度小于设定的报警值时，关闭风门，当数值大于报警值，开启风门，在 示器上显示温度 。 系统设计方法采用先搭建系统硬件电路，然后进行系统软件设计。硬件电路需要进行传感器的选取及其设定、单片机的选取、显示电路及其步进电机控制的设计。软件设计主要包括温度监测模块、显示模块、步进电机控制模块及其主模块的设计。 整个系统设计采用先提出总设计方案 ，然后通过 采用 搭建系统硬件电路，然后进行系统软件设计。硬件电路需要进行传感器的选取及其设定、单片机的选取、显示电路及其步进电机控制的设计。软件设计主要包括温度 设定 模块、显示模 块、步进电机控制模块及其主模块的设计。 解决的主要问题： 1 如何实现传感器的接收 ，传递， 以及提高传感器的精度 。 2 利用单片机编程所编写的程序如何能把所接受到的信号处理后通过 电路传到硬件机构。 3 怎样把 显示模块（ 示屏）设计到该装置 ，如何 能设定适合和准确 温度。 4 通过单片机出来电路连接马达还是连接步进电机， 怎么采用其他方法来达到控制风门旋转的目的。 5 接受的信号如何能通过 经 单片机 控制来实现整个系统的自动化。 6 软件编写，需要几次中断响应，和把程序下载到单片机保证程序正常运行。 三、 技术路线（研究方法） 纸， 明书全套毕业设计均有 提出设计总方案 查阅相关资料，了解相关内容，初步提出设想 设计单片机主控模块，完成外围控制及运算功能 设计传感器模块（温度传感器） 研究空调系统的原理，初步按2 步分开来做 设计转换 电路 验证总方案可行性 设计显示模块 设计步机模块，及风门开动 问题 组装各硬件，简单设计总形状 结合所有硬件，软件，组装整个系统，完成初步调试 修改系统，熟悉操作 最后调试，整理外关结构 完成该作品 纸， 明书全套毕业设计均有 四、 进度安排 悉任务书、了解相关信息、查阅文献、撰写开题报告 统总体设计，并提出相应的问题 定空调系统的硬件设计，准备所需的材料和物品 程，用单片机完成软件部分 行整体实验、观察、系统测试 写系统设计说明书、熟悉整个系统的实际演练 业论文总结、审核及修改不足 后准备，整理及答辩 五、 参考文献 1董炳武汽车空调模糊控制 J机电技术， 2003,(9):3852廖应生，刘克 . 基于 汽车空调系统设计与实现 J长春理工大学学报 ,2007,30(3):773周翼翔 基于 片机的汽车空调控制系统 J. 制造业自动化 ,2010,31(8): 1514郭丽红 ,吴海涛 . 基于 汽车空调系 统设计与实现 J. 长春理工大学学报 ,2007,30(3):775管劲浩 . 汽车空调参数自调整模糊控制的研究 J. 汽车维修 ,2010,(10):216郑震璇 . 基于 片机的汽车空调控制器设计 J. 机电技术 , 2009,(2):377孔德玲 ,赵兰萍 ,杨志刚汽车空调的研究现状及发展前景 J2008,(5):108陈江平 . 国外汽车空调技术发展趋势 J,制冷学报 ,2008,(4):309刘克汽车空调系统中温度和气流调节的控制 J机电技术， 2007,(2):1910李筱峰 J2004,(