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基于ARM的汽车自动空调控制系统设计


□ 封传发[1] 李世刚[2] 张砚超[2]

[1]新疆生产力促进中心 [2]北京联合大学

摘 要:

随着生活水平提高,人们对汽车空调的要求也越来越多。不仅仅是单一制冷的空调。如要求汽车长时间保持制冷状态,为了保持其动力性和制冷效果,减少废气污染,这就对汽车空调系统提出了新的挑战。现有的普通的单片机控制的空调系统,有速度慢、功能单一、位置操作复杂、不稳定等缺点。ARM系统相比普通的单片机,其运行速度更快,控制精度更高,

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  撰文 新疆生产力促进中心 封传发北京联合大学 李世刚 张砚超

  随着生活水平提高,人们对汽车空调的要求也越来越多。不仅仅是单一制冷的空调。如要求汽车长时间保持制冷状态,为了保持其动力性和制冷效果,减少废气污染,这就对汽车空调系统提出了新的挑战。现有的普通的单片机控制的空调系统,有速度慢、功能单一、位置操作复杂、不稳定等缺点。ARM系统相比普通的单片机,其运行速度更快,控制精度更高,程序简单易于之后的扩展和升级而且指令语句简单,总体的电路系统简单。ARM作为汽车空调系统的控制器使汽车空调的操作更为人性化、简单化、智能化。

  控制系统是依靠各类传感器的实时监控和检测各类环境因素的变化,再将数字信号传人到电控元件中。电控系统之后再将数字信号通过已有的程序对信号进行分析和处理。然后执行文件是依靠电动机每时每刻对送出风的温度、湿度、速度还有压缩机的工作状况进行处理,使车内温度、湿度、风量始终按照预先定制。

  基于ARM的汽车自动空调控制系统设计

  系统的硬件组成。系统的硬件组成包括温度传感器.ARM的LPC2294的控制单元,驱动电机、风机。如图1所示。

  

  系统的软硬件设计。基于ARM7TDMI-S的控制器LPC2294的芯片比单芯片的单片机功能更强大,它速度快、精度高、准确性、语句简单的优点,在通道系统语句执行情况下得到了体现。

  1.电源模块设计。车载电源一般分为12V或24V直流电ARM\LPC2294采用了3.3V,而一般的外围器件电源电压为5V,这样就出现了不同电平逻辑在同一电路板中混用的情况,为了满足控制系统对电源的需求,设计了多路电压输出。

  2.系统显示模块设计。系统显示屏幕采用双基色LED显示屏306×153,分辨率可达到640×480,其供电电压为3.3 V。

  3.系统主要软件模块的设计。电机的软件模块的设计主要分为三层:包括初始化、主循环、中断处理,对本系统来说,可将驱动控制、切换任务状态、电机\风机输出控制、自身监视等模块相对独立,有利于程序的调试。三层之间提供了良好的接口,易于了软件的修改。

  4.系统ARM芯片中A/D模块应用程序设计。ARM LP2294芯片中的模块应用程序设计可以进行很方便的编程其模数转换过程如下:程序的初始化设置;模数转换模块接到启动转化信号后,按照排序器的设置,开始转换进行下一个通道的数据;经过一个采样时间的后,将采样的结果写入到转化结果寄存器当中保存;安顺序进行下一个通道的转换;转换完成后,设置标志,还可以进行终端。

  系统的读取数据的工作方式采用了读取数据的中断方式。

  系统的主程序流程。本系统的程序流程如图2所示。

  

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