毕业设计_基于AVR单片机的汽车空调控制系统

基于A VR单片机的汽车空调控制系统

摘要：A VR单片机功能强大，用A VR单片机开发各种控制系统只需很少的外部器件就可以实现强大的功能。本文介绍的就是利用Atmega16、CodeVisionA VR C开发环境、Proteus仿真软件开发汽车空调自动控制系统。关键字：A VR单片机、空调自动控制、CodeVisionA VR C、Proteus仿真

1前言

Atmega16是美国A TMEL公司的高档8位单片机，采用Flash存储器，可以擦写10000次以上、内部集成PROM

E2、四通道PWM、集成8路10位精度ADC、片内经过标定的RC振荡器、采用精简指令集，具有32个通用工作寄存器，具有只需两个时钟周期的硬件乘法器，运算速度快等。由于其集成度高、处理速度快，使得利用A VR 单片机进行系统开发只需很少（甚至没有）的外部器件即可实现强大的功能，逐渐在各种场合得到广泛应用，取代其它8位单片机。利用它来开发汽车空调控制系统，只需热电阻、液晶显示模块和一些继电器及其驱动芯片即可实现。

2工作原理

本系统可以分为五大部分：热电阻温度采集、运行状态显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机控制。

2.1热电阻温度采集

热电阻传感器以其温度特性稳定、测量精

图1 Pt1000热电阻温度测量电路

度高的特点，在大型中央空调得到了广泛的应用。

采用Pt1000热电阻作为温度传感器的测量

电路原理图如图1 所示。热电阻Rt与三个电阻接成电桥。当温度变化时，使得运算放大器的同相输入端的电位发生变化，经过运算放大器放大之后输入到Atmega16单片机进行AD转换。由于单片机采用5V电压作为ADC的参考电源，而电桥在温度变化为0～100°C时，输出电压范围为0～0.7V，所以确定运算放大电路的放大倍数为7,以获得最佳的测量结果。运算放大电路的电阻按以下公式确定：

7

10

4

5=

=

i

u

u

R

R

＋

4

5

6

//R

R

R=

取Ω

=

=

=860

,

1

,

6

6

4

5

R

k

R

k

R。输出电压变化范围大致是0～5V。

由于ADC的转换精度为10,故当输入电压为5V时，其采样值为1023,根据电桥平衡原理，可得到以下公式：

)

2

1

(

1023

7

5

-

+

∙

=

∙

t

t

R

R

R

U

N

V

（1）其中，N——ADC数据寄存器的值，

U——电桥电源电压，

R——Pt1000在0°C时的电阻1000Ω。

Pt1000热电阻的阻值按以下公式计算：:

2

Rt——温度为t时铂热电阻的电阻值，Ω；t——温度，℃；

R——Pt1000在0°C时的电阻1000 。A——分度常数，A＝0.0038623139728 B——分度常数，B＝-0.00000065314932626 用Visual 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：Private Sub Pt1000()

Me.Cursor = Cursors.WaitCursor

txtTab.Clear()

Dim U As Integer = 9 '电桥电源电压

'热电阻0度时的电阻值

Dim Pt1000_R0 As Integer = 1000

Dim n As Integer

Dim sngT As Single

Dim sngRt As Single

txtTab.AppendText("const float Pt1000Tab[]={" & Chr(13) & Chr(10))

For n = 0 To 1023

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) If n < 1023 Then

txtTab.AppendText(Format(Abs(sngT), "0.0")

& ", /* " & n & " */")

Else

txtTab.AppendText(Format(Abs(sngT), "0.0")

& " /* " & n & " */" & Chr(13) & Chr(10) &

"};")

End If

If n Mod 5 = 0 Then

txtTab.AppendText(Chr(13) & Chr(10)) End If

Next

txtTab.SelectAll()

txtTab.Copy()

Me.Cursor = Cursors.Default

End Sub

生成的程序常数表格（1024个值）部分如下：const float Pt1000Tab[]={

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。odeVisionA VR 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：void lcd_init(unsigned char lcd_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。

函数原型：void lcd_clear(void)

功能：清屏并把显示坐标设定在0 列0 行。

函数原型：void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y)

功能：设定显示坐标在x 列y行。列、行。

函数原型：void lcd_putchar(char c)

功能：在当前坐标显示字符c 。

函数原型：void lcd_puts(char *str)

功能：在当前坐标显示SRAM 中的字符串str 。

函数原型：void lcd_putsf(char flash *str)

功能：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