基于AVR单片机的汽车空调控制系统设计

论文摘要

随着人民生活水平的提高和汽车工业的发展，汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的重要部件，越来越受到汽车厂商和消费者的重视。汽车空调系统可以自动调节车内空气的温度、湿度、清洁度、风速等，从而使车内空气以一定速度和方向流动，乘员可以感觉到一个良好的气候，在各种外界气候条件下，车内人员都能处于舒适的环境之中，提高了乘坐的舒适性。汽车空调系统具有非线性和大干扰，建立精确的数学模型比较困难，采用传统的控制方式难以取得满意的效果。本文利用模糊控制理论对汽车空调车室内温度调节系统进行研究。根据模糊控制规则库的分解原则，把整个模糊控制器分成两个两输入单输出的模糊控制系统。首先将车内温度与设定温度差值(设定值与实际值)及其变化率作为模糊控制输入量，并对输入量进行模糊化和量化。按照输入模糊隶属函数确定各种输入信号的隶属度。其次，根据实际经验确定模糊控制规则并确定相应的模糊输出。最后，按照输出模糊隶属函数将模糊输出量转变为精确的输出量，从而对风机和混合风门进行控制。最后，利用Matlab/Simulink的模糊控制工具箱设计了模糊控制器。根据输入输出的要求，利用AVR单片机对系统进行硬件电路设计，并对系统主程序和各子程序进行软件设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 附图清单
• 附表清单
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 汽车空调技术的发展概况
• 1.2.1 国外汽车空调技术的发展现状
• 1.2.2 国内汽车空调技术的发展现状
• 1.2.3 汽车空调的发展趋势
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 2 汽车空调系统工作原理
• 2.1 汽车空调制冷系统简介
• 2.1.1 制冷系统的组成与工作原理
• 2.1.2 制冷系统的分类
• 2.2 汽车空调采暖系统简介
• 2.2.1 采暖系统的组成与工作原理
• 2.2.2 采暖系统的分类
• 2.3 汽车车室的热力学分析
• 2.4 汽车空调系统的设计要求
• 2.5 本章小结
• 3 汽车空调控制系统设计
• 3.1 模糊控制的产生及其特点
• 3.2 模糊控制系统的结构
• 3.3 汽车空调模糊控制器设计
• 3.3.1 风机转速的模糊控制
• 3.3.2 混合风门开度的模糊控制
• 3.3.3 模糊控制器的 simulink 图设计
• 3.4 系统仿真
• 3.5 模糊控制算法的实现
• 3.6 本章小结
• 4 汽车空调系统的硬件及软件设计
• 4.1 硬件系统的设计
• 4.1.1 硬件系统的总体结构
• 4.1.2 单片机的选择
• 4.1.3 电源电路
• 4.1.4 温度采集电路
• 4.1.5 继电器控制电路
• 4.1.6 风机转速控制电路
• 4.1.7 混合风门开度控制电路
• 4.1.8 显示电路
• 4.1.9 键盘电路
• 4.2 软件程序的设计
• 4.2.1 主程序
• 4.2.2 温度采集子程序
• 4.2.3 按键扫描子程序
• 4.2.4 风机转速控制子程序
• 4.2.5 温度显示子程序
• 4.3 系统的抗干扰措施
• 4.3.1 硬件抗干扰措施
• 4.3.2 软件抗干扰措施
• 4.4 系统的测试
• 4.5 本章小结
• 5 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文