stm32f103的汽车空调控制器设计
目录
一、 引言 1
（一） 汽车空调控制器的发展背景 1
（二） 汽车空调控制器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 汽车空调控制器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 汽车空调控制器主控电路设计 4
（二） 车厢内温湿度检测电路设计 5
（三） 汽车空调液晶显示电路设计 6
（四） 加热器/制冷器驱动电路设计 7
（五） 空调参数设置电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 汽车空调控制器的主程序流程设计 10
（二） 温湿度采集子程序设计 10
（三） 参数显示子程序设计 11
（四） 加热器控制子程序设计 12
（五） 制冷器驱动子流程设计 13
五、 仿真系统设计 14
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 程序 21
引言
汽车空调控制器的发展背景
本课题将要设计的这款汽车空调控制器系统是科学技术飞速发展后的一个必然产物，虽然在此之前这种控制系统的相关产品已经出现，但是越 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
来越多的用户已经无法满足于这些产品的实现现状，相比于他们每天都在使用的智能手机、智能仪器来说，汽车空调控制器系统的智能程度还远远无法达到这个阶段，而且大多数生产企业对于这种控制系统的研发没有使用到最为先进的技术，包括控制系统、硬件传感器以及算法流程等，这主要是因为一些企业考虑到汽车空调控制器系统的成本因素，无法投入大量的研发成本去无止尽的提升系统性能，同时考虑到大多数用户的消费水平，只能采用性价比最高的研发方案来对汽车空调控制器系统进行设计。汽车空调控制器系统的发展与微处理器技术紧密相关，从上个世纪八十年代至今微处理器技术已经经历了三十多年的发展历程，从最初的四位机到当今正在完善的六十四位机，可谓是飞速发展，然而最早的汽车空调控制器系统的出现是在微处理器技术出现之前就已经登上了历史舞台，当时电子技术的发展还处于模拟电子、大型继电器组控制器为主的阶段，此时的汽车空调控制器系统内部主要是由一些功能简单、外形体积特别庞大的模拟电路作为核心架构，当然一些应用环境中还要求当时的系统必须具备控制功能，可以使得用户能够根据需求灵活的对汽车空调控制器系统的工作参数和过程进行一些选择和控制，那时候需要通过继电器组构成简易的控制器来实现控制作用，使得汽车空调控制器系统能够完成一些控制功能。汽车空调控制器系统设计的关键在于对其内部主控微处理器的选择方面，对目前市面上大多数的汽车空调控制器系统进行调研之后可以发现，三十二位机已经在大多数的微型系统中开始广泛使用，其中多核并行运行的ARM架构更是一些嵌入式系统中常用的控制架构，这种多核共同工作的模式能够大幅度的提升微型系统的运算速度，受到手持设备以及需要海量运算的电子仪器的青睐，另外越来越多的大型企业开始了六十四位机的研究，在不久的将来一旦这种性能更高的微处理器被研发出来，那么汽车空调控制器系统的工作性能能够再次发生一个质的飞跃，另外在汽车空调控制器系统内部，软件程序的工作效率也在近些年来不断被提升，在过去一段时间内很多用户反应汽车空调控制器系统在长时间工作状态下会不可避免的发生一系列的死机或者运算错误等现象，这常常是由于编程者在编写代码时产生了没有注意到的细节，导致程序在运行过程中或多或少的出现数组越界等现象，长时间运行后必将导致司机或者工作错误的现象。
汽车空调控制器的国内外发展现状
汽车空调控制器系统发展到今天这个阶段可以说是达到了一个成熟的阶段，主要表现在设计人员能够从市面上众多优秀的主控微处理器中选择出自己所需的型号，在32位微处理器领域，ARM7、ARM9以及意法半导体公司推出的STM32都是现如今国内外大多数嵌入式系统所青睐的主控芯片，而在汽车空调控制器系统的设计方案方面，由于有较高质量的硬件设备作为基础，所以绝大多数的汽车空调控制器产品都能够表现出非常高的稳定性和性能。
在汽车空调控制器系统的普及推广方面，由于目前市面上对于这种系统产品的需求较大，较多领域都在使用这种系统所提供的功能，所以有些研发单位就将这种汽车空调控制器系统做成一个单独的功能模块，使其外形体积和成本大幅压缩，并且提供丰富的对外接口，使得其他用户能够直接使用这种汽车空调控制器系统集成模块，这样就免去了再次开发的不必要麻烦。
本文主要研究内容
本次毕业设计将要实现的是一款能够实现对参数的高清晰显示、高性能的温湿度检测和继电器驱动的微处理器控制系统，将采用STM32微处理器来作为控制器，并设计了液晶屏显示电路、DHT11温湿度传感器电路和继电器驱动电路等子电路模块，实现了对汽车内部的温度、湿度等参数进行实时快速检测并且将检测结果显示在高清晰度的液晶屏上，提供给司机或者乘客查看，与此同时用户还可以通过按键对汽车空调的工作参数进行设置，系统能够通过驱动加热器和制冷器来实现车厢内温度参数的稳定，达到适宜舒适的乘车效果。
汽车空调控制器的方案设计
汽车空调控制器系统的核心设计内容主要分为硬件系统和软件系统两大部分，在对这两者进行设计之前，本部分首先需要对实现的方案进行详细的设计，从而在下文中能够实现对软硬件系统高效的设计，为此本课题通过电脑软件绘制了下图1中的汽车空调控制器系统结构框架，可以看出整个系统以STM32微处理器作为核心部分，在其片外配置了LCD1602显示电路、温湿度传感器电路和继电器驱动电路等部分。为了能够将汽车空调控制器系统的检测到的车厢内温湿度以及加热器、制冷器的工作状态等参数显示展示出来，配置了下图1中的液晶屏模块。为了能够在消耗较少微处理器资源的情况下实现对车厢中温度和湿度两个参数的快速采集，并且将采集过转换成数字信号送入单片机，配置了下图中的DHT11型号的温湿度传感器。为了实现微处理器能够通过启闭加热器或者制冷器来实现车厢内温度参数的稳定，配置了图中两个电器驱动子电路，能够通过MOSFET管的植入使得STM32微处理器普通GPIO管脚的微弱功率足够使得继电器内部线圈实现闭合。
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