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1、基于Proteus的汽车空调控制系统的设计与仿真聂茹(华南理工大学广州学院电子信息工程学院,广州510800)摘要本文介绍的是利用Atmega16单片机、Proteus仿真软件开发的汽车空调自动控制系统。该系统具有电路结构简单、分立元件少、系统界面友好、操作简单等优点,能满足一般要求的汽车空调的自动控制。关键字Proteus仿真;AVR单片机;空调控制DesignandSimulationofAutomobileAir-conditioningControlSystemBasedonProteus
2、NIERu(CollegeofElectronicinformationengineering,GuangzhouCollegeofSouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510800)[Abstract]Thispaperintroducesautomobileair-conditioningautomaticcontrolsystemwhichisdevelopedbyAtmega16SCM,Proteussimulationsoftware.Thi
3、ssystemhastheadvantagessuchassimplecircuitstructure,lessdivisionelement,friendlysysteminterface,simpleoperationandsoon,cansatisfythegeneralrequirementsoftheautomobileair-conditioningautomaticcontrol.[Keywords]Proteussimulation;AVRsinglechip;air-condit
4、ioningcontrol1引言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,同时,人们对汽车空调的温度控制性能也提出了更高的要求。本文介绍的就是利用Atmega16单片机、Proteus仿真软件开发的汽车空调自动控制系统,能满足一般要求的汽车空调的自动控制。Atmega16是8位的单片机,具有Flash存储器,利用AVR单片机进行系统开发只需很少的外部器件就可以实现强大的功能,因此,在各种场合得到广泛应用,取代其它的8位单片机。而Proteus软件
5、则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,等,也可以仿真单片机的外围电路如键盘、LED、LCD、AD/DA、74系列、COMS4000系列芯片等,应用Proteus提供的仿真模型和虚拟仪器可以高效地完成系统的软硬件设计和调试工作[1],因此利用Proteus不仅可以大大提高开发效率,而且可以降低投资。2系统设计本设计的系统包含以下五部分:热电阻温度采集、液晶模块显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机的控制。2.1热电阻温度采集在大型的中央空调中,热电阻温度传感器因其
6、温度特性稳定、测量精度高等特点,得到了广泛的应用。本系统就是用Pt1000型铂电阻进行温度采集,铂电阻最常应用于中低温区,精度高,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小,测量范围一般为一200~850℃。目前应用最广泛的是Ptl00[2]。图1Pt1000热电阻温度测量电路图1为Pt1000热电阻温度传感器的测量电路。在电路中,热电阻RT与三个电阻R1、R2、R3构成电桥。当温度变化时,运算放大器的同相输入端的电位将发生变化,经过运算放大器放大后送到单片机中进行AD转换。由于单片机采用
7、5V电压为参考电源,而在温度变化为0~100°C时,电桥电路的输出电压范围为0~0.7V,所以确定运算放大电路的放大倍数为7。运算放大电路的电阻可以由以下两个公式得到:可取。当输入电压为5V时,根据电桥平衡原理,有以下公式:(1)其中,U——电桥电源电压,N——ADC数据寄存器的值,——Pt1000在0°C时的电阻1000。(2)Rt——温度为t时Pt1000的电阻值;t——温度;——Pt1000在0°C时的电阻1000;A——分度常数,A=0.0038623139728;B——分度常数,B=-0
8、.00000065314932626因此,根据以上公式(1)、(2)用VisualBasic.Net生成用N来查找温度t的程序表格(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液晶模块显示本系统采用16×4的字符型液晶模块,这种类型的LCD应用广泛,由于字符型液晶显示模块的接口形式