基于pic的汽车空调控制器的设计

PIC16C72单片机的空调控制系统的研制
热泵式分体壁挂空调以其优越的性能，已越来越被广大家庭所选用，其功能更是日新月异，而对其功能的提高起核心作用的其控制系统。

本文介绍一种基于PIC16C72 控制的空调控制系统设计方法。

该系统具有制冷、制热、除湿、自动4 种工作模式，包括定时、睡眠、风向、智能化霜、应急运转、试运转以及5 种可调室内风速等控制功能；在定时开机时，可根据访间温度作智能判断，自动调整定时开机时间，避免开机时太冷或太热；另外，可对设定温度和房间温度两种温度的10 个温度值进行同
时指示，以及完整的抗干扰和系统保护功能。

本系统硬件简单可靠，软件具有更完善的控制功能和抗干扰能力。

系统具有很高的性能价格比。

1 控制器原理
系统CPU 根据遥控器或按键输入的命令，对采集到的温度进行智能判断，然后作出相应的制冷、制热或除温运行。

再通过接口电路，驱动压缩机、换向阀、风向电机和室内风机作相应动作，并对温度用LED 指示。

系统的原
理框2 硬件设计
进行系统硬件框2 .1 单片机的选择
系统有3 路温度模拟信号输入，还有1 路电压和1 路电流模拟输入，共5 路模拟输入要求；而模拟信号要转换成数字信号才能用单片机CPU 处理。

为提高系统的性能价格比，应采用含有A/D 转换器的单片机。

经过各方面的综合比较，我们选用了美国Microchip 公司的PIC16C72 单片机作为控制核心。

它具有5 路模拟量输入的A/D 转换器，恰好满足系统的模拟输入要求。

另外，它在1 块芯片上集成了1 个8 位逻辑运算单元和工作寄存器、2KB 程序存储器、128。

PIC单片机在中央空调控制器中的应用
1引言
中央空调控制器有别于普通空调控制器。

普通空调控制器安装于室内挂机内，对控制器尺寸要求不高，采用任何单片机加上外扩，不管多少外围器件都没问题。

但中央空调控制器由于没有可放置的室内机，所以只能单独放置，这样，
就要求控制器小巧精致。

本设计中，用户要求设计的控制器尺寸与一般的家用
开关面板大小相仿，上面排布七个按键，十个LED发光指示和一个温度显示，功能上还有遥控、两路温度采样等。

2系统硬件设计
根据用户要求，我们进行了初步设计。

在排布组件时，我们就发现，这么小
的空间，放上面板所需的键盘、显示后，只留下了一片单片机的位置，那么
A／D、红外遥控译码和外围驱动电路怎么放？经过比较，我们最终选择了PIC 单片机。

在开发阶段使用PIC16F877，以后还可改为PIC16C74，以降低产品成本。

PIC16F877应用于本系统具有以下优势：
-自带10位多通道模数转换器，因而无须增加外围模数转换器；
-有三个定时器，有足够的时钟可用，因为空调控制最重要的部分就在时钟上，而且实现红外遥控的软件解码亦需定时器。

设计中，为了减少驱动要求，全部采用低电平有效，这样就进一步减少了外
围器件对空间的要求。

图1中，RA3引脚由于模数转换的设置限制而不能使用，RC0、RC1引脚由于时钟定义限制而不能使用。

3系统软件设计。

基于PIC单片机的空调控制板剖析及改进随着科技的发展，人们对于生活质量要求日益提高，空调作为现代家居必备的电器之一，也随之不断地得到优化和升级。

基于PIC单片机的空调控制板，作为空调的关键控制部件，发挥着至关重要的作用。

本文将对基于PIC单片机的空调控制板进行剖析，并提出改进方案。

一、基于PIC单片机的空调控制板剖析1. 控制器基于PIC单片机的空调控制板，其核心部分是PIC单片机，可通过编程实现对空调的全面控制。

控制器通过读取温度传感器的信号，并与预设的温度进行比较，从而控制空调内部的制冷制热设备以维持恒定的温度。

2. 开关电路该部分主要由继电器、三极管及电容器等元件组成。

当温度信号通过控制器传递后，控制器会对继电器进行控制，使其闭合或断开，从而控制空调的制冷或制热状态。

3. 显示屏基于PIC单片机的空调控制板一般都是使用LED数码管作为显示器，可以显示当前的温度、设定温度、工作状态等信息，使用户可以直观地了解当前的工作状态。

二、改进方案1. 增加通讯模块现在的空调控制板中，一般只具备控制空调的基本功能，但无法实现与其他智能家居设备的联动。

因此，我们可以在原有控制板的基础上，增加通讯模块，实现与其他智能家居设备的联动，如语音控制、手机APP控制等功能。

2. 优化控制算法目前，空调控制板的制冷制热设备控制策略主要是基于离散控制的思想，即当室内温度高于设定温度时，空调就开始制冷，反之亦然。

这种策略虽然简单易行，但只能实现简单的温度调节，无法适应不同房间的复杂温度环境。

因此，我们可以探索更加高级、更加智能的PID控制算法，以实现更加精准的温度控制。

3. 增加智能调度功能当前的空调控制板只能实现简单的温度控制，如何更好地满足用户的舒适需求，提高能源利用效率，是我们需要思考的问题。

我们可以增加智能调度功能，根据室内外环境和使用习惯，预测用户的用气需求，并在合适的时间点启动或关闭空调，以达到节能、舒适的效果。

浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案汽车空调控制器，属于一种汽车车载空调设备的控制装置。

汽车空调控制器简介：
汽车空调控制器常规采用LCD显示，要求有风机PWM控制，并具有故障显示功能。

常规设计中采用电子开关代替传统的继电器，可提高电路的可靠性，
采用串行移位技术解决键盘扫描问题，可简化电路。

结合MCU的智能控制和
其他电路巧妙地将控制信号转换为机械动作，保证车内温度调节和即时化霜终
端执行器的运行。

原理框图：
汽车空调控制器的设计有很多种方式，接下来小编给大家介绍一下基于单片
机的汽车空调控制器设计方案。

本设计是基于PIC16F917的汽车空调控制器的软件及硬件设计。

该控制器具有操作简单，显示界面良好，抗干扰性强的特点。

该系统电路主要有按键，车内、车外、蒸发器温度采集、鼓风机驱动、压缩
机及电气控制、LCD显示、新风风门驱动、温度混合风门驱动、模式风门驱动、温度混合风门驱动、等电路和单片机组成。

汽车空调控制器的系统框架图如下：
系统可以工作在自动控制或者手动控制模式下。

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基才PIC的汽车空调控制器的设计王文涛;贾志成;张艳【摘要】对于汽车空调这类强非线性系统，普通线性控制策略难以满足对控制效果的要求，智能控制策略更适合控制这类系统。

简要介绍模糊控制原理，对其在汽车空调混合风门的控制进行详细介绍，结果表明具有较高的控制精度，分别从硬件及软件设计两个方面进行了阐述，对控制系统的控制单元进行了设计，采用PIG 单片机作为控制单元处理器，对控制规则进行了设计。

系统具有可靠性高、抗干扰能力强、电路简单等特性。

%Linear control method is not suitable for controlling the non-linear system such as car air-conditioning system, while intelligent control method such as the fuzzy control method will control the system finely. The Fuzzy control theory is introduced simplily. And the use of it on the control of automotive air conditioning airmixing damper is introduced in details, the method has higher precision, also discuss the design from not only hardware but also software, control unit of control system is designed and taking PIC singleehip as processor,and the fuzzy logic rules is designed. The system has excellent characteristics, such as the high reliability, the strong antijamming ability, the simple circuit and so on.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2011(019)024【总页数】3页(P161-163)【关键词】汽车空调;模糊控制;混合风门;PIC【作者】王文涛;贾志成;张艳【作者单位】河北工业大学信息工程学院,天津300401;河北工业大学信息工程学院,天津300401;河北工业大学信息工程学院,天津300401【正文语种】中文【中图分类】TP272随着汽车工业和智能控制的发展，汽车空调应用已经相当普及，而人们对车内环境的要求也在逐步的提高。

基于PIC芯片的载重车空调控制器设计
陈建国;赵国华;袁海兵
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2006(035)001
【摘要】本文针对大多数载重车空调手动控制的情况,开发了一款空调控制器.介绍了控制器的功能、硬件设计原理和软件编制规则.同时简要介绍了控制系统的抗干扰措施.该控制器经过实验验证,运行良好,极大改善了乘坐的舒适性.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】陈建国;赵国华;袁海兵
【作者单位】湖北汽车工业学院机械系,湖北,十堰,442002;湖北汽车工业学院机械系,湖北,十堰,442002;湖北汽车工业学院机械系,湖北,十堰,442002
【正文语种】中文
【中图分类】U463.85+1
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1.基于PIC芯片的商用车空调控制器硬件电路设计 [J], 陈建国;赵国华;袁海兵
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4.基于单片机PIC16F877A和计量芯片ATT7022A的三相多功能复费率电能表的设计 [J], 陈金辉;韩媛媛;武文平
5.基于PIC的具有网络通信功能的中央空调控制器设计 [J], 陈枭雄;胡章荣
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基于PIC16F877的空调温度控制系统设计摘要近几年，随着人民生活水平的逐步提高，居住条件也越来越宽敞；另一方面，环境保护运动的蓬勃发展，也要求进一步提高制冷和空调系统的利用率。

此外，人们对舒适的生活品质与环境愈来愈重视，要求也愈来愈高，不仅对室内温、湿度提出了较高的要求，也希望室内环境趋于自然环境。

综观空调器的发展过程，有三个主要的发展阶段：(1)从异步电机的定频控制发展到变频控制。

(2)从异步电机变频控制发展到无刷直流电机的变频控制。

(3)控制方法从简单的开关控制向智能控制转变。

随着对变频空调器研究的日渐深入，控制目标逐渐从单一的室温控制向温湿度控制、舒适度控制转移;控制方法从简单的开关控制向PID控制、神经网络控制、专家系统控制等智能控制方向发展。

由于神经网络控制和专家系统控制实现难度较大而且效果不一定很理想，因此本设计采用PID控制算法。

本设计从硬件和软件两方面完成了空调的温度控制系统，主要是以PIC系列单片机为核心的控制系统设计，采用PID控制算法，即通过A/D转换器将温度传感器采集来的温度数据送入单片机，单片机将采集的数据与设定温度相比较决定压缩机的工作状态，单片机通过对制冷压缩机的控制，调节压缩机的转速，实现了空调的制冷。

空调的硬件电路只是起到支持作用，因为作为自动化控制的大部分功能，只能采取软件程序来实现，而且软件程序的优点是显而易见的。

它既经济又灵活方便，而且易于模块化和标准化。

同时，软件程序所占用的空间和时间相对来说比硬件电路的开销要小得多。

同时，与硬件不同，软件有不致磨损、复制容易、易于更新或改造等特点，但由于它所要处理的问题往往远较硬件复杂，因而软件的设计、开发、调试及维护往往要花费巨大的经历及时间。

对比软件和硬件的优缺点，本设计采用软硬件结合的办法设计。

关键词：空调单片机 PID算法温度传感器目次1 引言 (3)2 总体方案设计 (3)3 硬件设计 (4)3.1 控制器的选择 (5)3.2 信号转换及调理电路 (6)3.3 数据采集模块 (8)3.4 数据显示模块 (8)3.5 脉宽调制控制及驱动电路 (9)3.6 键盘接口 (10)3.7 原理图 (11)4 软件设计 (12)4.1 软件设计思想 (12)4.2 流程图 (13)4.2.1 主程序的设计及流程图 (13)4.2.2 PID运算子程序 (15)4.2.3温度测量子程序 (19)4.3 数字滤波设计 (20)心得体会 (22)参考文献 (24)1 引言随着人们生活水平的不断提高，智能建筑得到了迅猛发展，并已成为21世纪建筑业的发展主流。

基于PIC单片机的空调节能控制器设计
覃晓凡;李浩
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2009(028)011
【摘要】随着全球变明和能源短缺等问题的日益严峻,家用电器节能日益成为社会关注的焦点,对于家用电器中电力消耗占首位的家用空调的节能更是义不容辞.本文介绍了空调制冷与节能方面的相关工作原理,在此基础上提出一种基于PIC16F877的空调节能控制器的设计思路,对其硬件、软件设计方案进行详细阐述,并实际验证其功能.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】覃晓凡;李浩
【作者单位】武汉理工大学自动化学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学自动化学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
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1.基于双单片机的电信机房空调节能控制器设计 [J], 曹景胜;王国东;吴峰;周正
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基于PIC单片机的空调控制板剖析及改进作者：华建康李凤欣来源：《数字技术与应用》2011年第09期摘要：单片机应用于空调控制已经屡见不鲜，但要实现完美控制其实并不容易，本文在全面剖析某空调控制系统的基础上，结合实际使用情况，指出其存在的问题，并提出相应的改造方法。

关键词：PIC 单片机空调控制中图分类号: TP316.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)09-0168-01PIC单片机芯片成本低，功能强大。

由于采用精简指令其运行速度快，很多型号的PIC单片机都集成了串行通信、I2C、信号捕捉等模块。

正因为PIC单片机的诸多优点，很多家电如空调、净水机、微波炉等的控制芯片多采用它。

笔者所在单位电子实验室安装的30多台管道式空调器的主机控制板和线控板都是用PIC16F77作为主控芯片（MCU）。

从其主机控制板的构成、采用的芯片及简要的安装说明可以看出，该主机控制板具备多用性。

可用于单机独立控制（本例就是单机控制）、多机集中控制（通过板载的485通信可以实现多台空调的上位机集中控制）。

通过拨码开关可以实现风冷机组和水冷机组的切换。

(图1）。

1、电路构成剖析主机控制板由电源、温度检测、电压检测、工况选择、通信、输出电路等构成。

该主机控制板的电源是由DM0365SR电源管理芯片构成的开关电源。

220VAC经四只1N4007构成桥式整流电路，22u/400v电解电容C2和R1（104）电阻并联构成的阻容滤波电路滤波后供给DM0365SR，经变压器输出开关脉冲低压，脉冲低压经整流后输出12V直流。

12V 直流一路直接供给输出电路的继电器，另一路供给线控板，同时经7805稳压输出5V供给PIC16F77及其外围电路。

温度检测由CD4051（IC6）、热敏电阻构成。

CD4051为8选1开关。

其选通控制位为A、B、C。

单片机PIC16F77的RB3~RB5连接CD4051的A、B、C。

通过控制RB3~RB5的输出来选择与单片机的AD转换输入端RA2与三个温度探头（室内机盘管、室外机盘管、室内机回风温度探头）的分时连接，从而实现温度的轮询检测。

PIC单片机在中央空调控制器中的应用分析摘要：中央空调控制器与其他普通空调控制器相比较，体现出了较大的差异性，通常情况下，普通空调控制器通常都会安装在室内的挂机之内，与此同时，它对于控制器的尺寸要求较低，一般会使用任意单片加外扩的形式，无论外围器件的数量是多少，中央空调控制器都不具备可放置的室内机，因此，仅能进行单独放置，这样的放置方式就要求控制器应当体现出精致、小巧的特征，用户对于控制器尺寸和设计也有要求，要求控制器应当和普通家用开关面板的大小相一致，上方布有七个按键，十个LED发光指示以及一个温度知识，从功能层面进行分析，可以分为两路温度采样和遥控采样两种主要功能。

关键词：PIC单片机；中央空调；控制器；应用；分析中央空调控制器和一般的空调控制器具有一定的差别，普通空调控制器的安装位置和中央空调控制器不同，同时对于内部控制器的尺寸要求较低，而PIC单片机在中央空调中的应用和设计，它所涉及的控制器尺寸和普通的家用开关面板的实际大小相似，功能较为丰富，此外，应用效率也较强，在人们的生产生活中发挥了极大的作用。

一、对于系统的硬件设计方式分析结合用户的实际需求，笔者基于PIC单片机在中央空调控制器中的应用方式和设计形式进行了初步分析，比如，在对此排布组件进行探究时，就可发现，如此小的空间范围之内，可以将显示和键盘等，而后仅仅留下了单片机的位置，此时的A/D/红外遥控译码和外围的驱动电路如何进行合理、科学放置，这些都是极为典型的问题，经过对比分析之后，最终笔者选择了PIC单片机，实际的开发阶段，所运用的是PIC16F877，此后还可以将其更改为PIC16C74，相应的降低运作成本[1]。

笔者首先对PIC16F877系统具有下述应用优势：其一，本身就具有多通道模数转化器，所以，不必再另行增加模数转换器。

其二，内部存有三个定时器，同时有多个时钟，空调控制最为主要的环节就是时钟，比如，红外遥控软件解码同样需要定时器的作用[2]。

以PIC单片机为核心技术的汽车空调控制系统设计作者：刘洪辉来源：《硅谷》2013年第20期摘要研究提出一种以PIC单片机为核心技术的汽车空调控制系统设计，文中具体对其硬件与软件的设计进行阐述。

关键词汽车空调；控制系统；设计中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0027-01随着当前人们生活水平的不断提高以及汽车工业的快速发展，作为提升汽车乘坐舒适性的重要部件之一，汽车空调受到了几乎所有汽车制造商以及广大消费者的密切关注。

传统的汽车空调控制为手动控制模式，不仅操作比较复杂，而且可以实现的功能与控制精度方面也是相当欠缺的。

为进一步简化汽车空调控制系统相关操作并获得更理想的智能化水平，笔者以PIC16F单片机为核心技术进行了汽车空调控制系统的设计研究，具体分析如下以供同行参考。

1 基于PIC16F单片机的汽车空调控制系统的硬件设计本汽车空调控制系统的硬件主要包括了人机接口电路、温度采集电路、风机与压缩机控制电路，以及循环、模式与混合的三大风门控制电路。

AD采集电路在获得各个输入量后会同人机接口电路的所有设定值被微控器接收，在对这些信息进行必要的分析之后，继而即可驱动风机控制电路、压缩机控制电路以及所有的风门执行相应动作，以达到预期的控制要求。

1.1 风机控制电路设计本系统采用了脉宽调制（PWM）的方式来改变电机电枢电压，继而达到控制与调节风机转速的目的，其风机控制电路的设计图详见图1。

图1 基于PIC16F单片机的汽车空调控制系统风机控制电路设计图由图1可知，风机控制电路的驱动主开关器件为具备了高温保护与大电流钳制的功能的BTS282Z，PWM信号经由单片机RC3端口输出后，即可被功率型光耦TLP250有效隔离，同时驱动BTS282Z执行导通或关断的动作。

另外，图中的D501为一种续流二极管，它可将风机在运作过程中的蓄能及时释放掉，以此可较好防止发生过高反向电流击穿主开关器件的事故。

基于ＰＩＣ单片机的中央空调智能温度控制器设计李宗强，张九根（南京工业大学智能建筑研究所，江苏南京２１０００９）摘要：针对智能楼字集中供热、制冷的要求，提出了中央空调房间温度控制方案。

介绍了一种基于ＰＩＣ单片机、ＤＳｌ８８２０数字温度传感器及一些外围电路组成的中央空调智能温度控制器。

针对被控对象的大时滞、非线性等特点，系统采用模糊免疫ＰＩＤ算法对温度进行控制，可使系统具有良好的控制性能。

关键词：ＰＩＣ单片机；中央空调；温度控制；模糊免疫ＰＩＤ控制中图分类号：Ｔｕ８３１．３＋Ｉ文献标志码：Ｂ文章编号：１６７４－８４１７（２０１０）０７４）００４４）３Ｏ引言随着现代大楼智能化程度的提高，相应地要求空调系统更加舒适，而房间温度控制可直接影响空调系统的品质。

本文以ＰＩＣ单片机为基础，基于传统的ＰＩＤ算法，结合模糊和免疫算法设计出温度控制器，将其应用于中央空调系统中，实现对房间温度的舒适性控制，同时达到节能的目的。

ｌ系统构成与硬件设计１．１系统构成系统控制过程框图如图ｌ所示。

ＰＩＣｌ６礴７７单片机为控制系统的核心，单线数字温度传感器ＤＳｌ８８２０将温度信号直接转换为串行数字信号，并通过显示电路显示。

ＰＩＣ单片机根据输入数据利用模糊免疫ＰＩＤ算法计算出控制输出量，并将其转化为ＰＷＭ信号占空比，将信号通过单片机的ＰＷＭ输出端经光电隔离、电平转换和滤波后，直接与ＴＤＡｌ０８５Ｃ调速芯片的引脚５电压给定段相连，控制电机转速，达到控制室温的目的。

１．２硬件设计该控制系统核心采用美国Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司生产的ＰＩｃｌ６Ｆ聊单片机。

它是８ｂｉｔＣＭＯＳ低功耗张九根（１％３一），男；副教授，研究方向为智能建筑与楼宇自动化。

・４・Ｐ１Ｃ１６Ｆ８７７照片机模糊免疫自适廊撺制・楼’ｉ－：－ｎ动化・李宗强（１９８４一），男。

硕士研究生．研究方向为智能建筑、楼宇自动化。

ＬＭ３５ｔＤ温度传撩器图１系统控制过程框图单片机，采用ＲＩＳＣ（ＲｅｄｕｃｅｄＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｅｔＣｏｒｎ・ｐｕｔｅｒ）技术和哈佛流水总线技术，具有价格低、速度快、体积小等特点；内置Ａ／Ｄ转换功能和ＰＷＭ输出模块；芯片内部设有Ｅ２ＰＲＯＭ，方便读写温度，简化了软硬件设计；片内的ＳＳＰ模块是完整的ＭＳＳＰ，其优点是支持１２ｃ通信模式下作为主控制器件时的硬件控制能力…。

汽车自动空调控制系统设计分析在社会不断发展的过程中，汽车用户越来越多，人们对汽车的舒适性也提出了越来越高的要求，汽车空调作为关键的舒适性功能件，不能只停留在简单的制冷、制热功能上。

传统的空调系统缺乏良好的温度稳定性，不仅操作较为繁琐，还存在功能性过于单一和汽车能耗高的弊端，这就迫切的需要对汽车自动空调控制系统进行进一步的优化。

本设计分析基于PIC单片机，总结了汽车自动空调控制系统的设计流程，介绍了系统的各个单元功能性，借助良好的软、硬件设计方案来增强汽车自动空调控制系统的可靠性。

标签：汽车；自动空调控制系统；设计分析引言近年来，汽车市场消费呈现逐渐增长的趋势，消费者也越来越看重汽车的整体性能，要求尽可能的改善汽车的驾驶环境，提高驾车体验。

汽车空调，作为汽车的一个关键舒适功能件，其当前的主要调控方式为手动控制和少量自动控制，总体上检测性不高，控制效果较差。

针对这一问题，必须要强化对汽车自动空调控制系统的设计和开发力度，实现汽车自动空调控制系统性能的最优化。

1 汽车自动空调控制系统的基本构成分析本研究中汽车自动空调控制系统的控制核心为PIC单片机，包括人机交互、执行驱动、传感器及控制芯片四个单元，在控制芯片和CAN总线的作用下，控制系统的执行驱动单元、传感器能够有效的联系起来。

同传统的汽车空调控制系统相比，研制的汽车自动空调控制系统一方面具有手动控制的功能，另一方面还应该具备良好的自动调控性能。

当汽车自动空调控制系统处在自动调控的情况下，系统内部的传感器能够对汽车内/外部温度、光照强度、车内湿度、蒸发器及发动机水温等状况进行实时性的监测，综合把握多方面的状况，根据周围环境各项参数，对汽车内部的温度环境进行优化调整[1]。

此外，当汽车内含有较多的有害物质或人工设置的温度状况与实际状况不统一时，在控制系统芯片的作用下，借助驱动单元能够使各个机构高效的运行，将相关参数一一呈现在汽车自动空调控制系统的显示面板中，便于更好的了解和掌握自动空调控制系统的实际状况。