一种实用的车载空调控制器设计

3 电压及温度检测电路

如图3所示，电压、温度检测采用单片机内部专用ADC采样通道，不增加额外芯片有利于降低系统成本。ADC基准电压等同单片机工作电压5V，系统输入电压经R3、R8分压简单滤 波后送入PC0(ADC0)，此端口根据分压比连续采样21次，然后将每次所得值相加即可还原系统输入电压；RT1、RT2为负温度系数传感器，当温度上升或下降时其阻值随之减小或增大，相应ADC端口将多次采样的电压值进行数值平均滤波并与已知的电压/温度区间比较，得出实时温度。

4 键盘和显示电路

如图4所示，由于单片机I/O口有限，键盘和显示电路采用了端口复用，3位8段LED数码管驱动增加了SN74164串入并出芯片进一步缓解端口有限的压力。其中键盘有7个按键，分别为开关机、制冷/通风、强制冷、设定、上增、下减，可以进行温度设置和新风时间设置等。LED数码管可以显示当前车内温度、系统预设温度、输入电压等，当蜂鸣器报警时能显示故障代码为维修调试提供了方便。

图4 键盘和显示电路

5 输出控制电路

风机、压缩机输出控制电路如图5所示，单片机输出控制信号经ULA2003反向后驱动晶体管Q2，Q2的集电极再连接压缩机的起停开关继电器的控制输入端，当继电器由闭合转为断开时，二极管D10为继电器线圈续流。为有效的控制晶体管的导通和关闭，系统增加了高输入电压、高灌电流的ULN2003A驱动芯片。其内部采用达林顿输入电压最高达50V, 灌电流最大500mA。

软件设计

程序设计可分为两大部分：主程序和中断服务程序。

主程序包括定时器、ADC模块初始化、键盘显示处理、蜂鸣器报警等。主程序初始化后，系统根据ADC转化结果依次判断输入电压是否正常、温度传感器是否有短路断路现象发生，如有上述情况发生系统将切断一切输出同时给出故障代码，否则显示室内温度。然后扫描键盘，根据键值进行相应的操作，如风量高中低的切换、制冷开/关、强制冷的选择、制冷温度设定和新风送风时间设定等。

图5 输出控制电路

中断服务程序包括定时器T0、T1中断服务程序。定时器T0定时时间为1ms，设变量a，每次进入中断子程序如故障标志位有效则a增加1，在a小于50前开蜂鸣器；当a大于50时关蜂鸣器同时a清零，这样处理以区别按键铃声。定时器T1定时时间为1s，主要用于压缩机、冷凝风机间的延时，也就是连续两次压缩机开启的时间间隔不能少于6s，压缩机关闭后延时3s关冷凝风机。

结束语

本控制器采用Atmega8单片机控制，电路结构简单、性能稳定、功能强、可靠性高、成本较低。实际应用证明，该控制器抗干扰能力强，能在低温和高温地区长久稳定工作，由于采用的是Flash工艺的单片机，方便在线升级，可用于经济型轿车、豪华客车、大型卡车的等汽车空调的控制。

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