汽车空调系统毕业设计.doc

汽车空调系统毕业设计

摘要
汽车空调系统是提高汽车舒适度指标的重要部分，控制空调系统工作的空调控制器则是指挥整个空调系统工作的核心。为了提高汽车的舒适度指标，各大汽车厂商尤其是轿车厂商纷纷配置高档次全自动汽车空调，以提高整车的配置。然而目前高档全自动空调控制器市场和技术均由国外厂商所垄断，国内生产企业大部分只能生产低档电子空调控制器产品或手动控制器产品。无论在市场上和技术上均与国外厂商相差很远。
本文针对目前国内汽车空调控制器技术落后的情况，提出应用智能控制技术设计具有多传感器信号输入的智能型全自动空调控制器。该控制器无论是在功能上、复杂程度上和智能化程度上均远远高于现有国产汽车空调控制器产品，技术上赶上国外同类产品。该汽车空调控制器改进了以往汽车空调控制器传感器少，对车内外环境数据采集不准确、高耗能等缺点，选用高性能微处理器，采集5个传感器信号，在微处理器内进行分析，并运用神经网络技术和模糊控制技术设计了一套智能控制器，从而实现对空调系统的总成部分各通风风门、鼓风机以及压缩机等执行机构的智能控制，使汽车在舒适度、能耗和加速性能等各方面指标较以往均得到大大提高。
本文结合设计要求对空调控制器的软硬件进行了设计，硬件电路以富士通89F538单片机为核心微处理器，软件部分采用C程序设计语言，在富士通开发环境下完成。本文还对软件的测试方法进行了讨论，通过软件测试表明软件部分完全满足要求。
本文设计的汽车空调控制器已经通过湖北法雷奥公司的系统测试和奇瑞公司产品部的样品装车路试，测试结果表明该空调控制器工作可靠，稳定性高，实现了设计预想要求。

关键词　空调控制器； 智能控制； 微处理器； BP网络
Abstract
Automobile air-condition system is an important part of the improving of comfort degree, and the air-condition controller is the core of performing of whole air-condition system. To improve the comfort degree of auto, auto manufacturers equip super automatic auto air-condition for their productions one after another. Nowadays, however, foreign manufacturers have monopolized the market and high-level technology, and the national manufacturers have to produce the low-level electronic air-condition controller or manual air-condition controller. Now national products of air-condition controller are far from foreign not only on market but also technology.
Aiming at the situation that the research technique of domestic auto air-condition controller is lower, the thesis put forward to design a completely automatic air-condition controller with the much sensors signal import useing the intelligent control technique. The kind of controller exceed the now available home-made auto air-condition controller produce far away not only in the service capacity but also in the complex degree and intelligentization degree, and catch up with foreign produce in the technique. The auto air-condition controller improve the defect such as little sensors can’t get the exact environment data  and consumes much energy of past produces. Using the high performance microprocessor, collecting five signal of sensor, analyzing them inside the microprocessor and applying the neural network technique and the fuzzy control technique design an intelligent controller, the kind of controller achieves the better control effect to executive body such as ventilations door, blast engine, compressor and so on, and prompt the various index of auto such as energy consumption and acceleration performance.
Combining the design requirement the paper design the hardware and software of the kind of air-condition controller. The SOFTTUNE 89F538 is the core microprocessor of hardware circuit and the software adopt C's programming language. The paper discussed the test means of software, the result of test shows that the software meet the demand completely.
Now, the kind of auto air-condition controller have been tested by means of system by VOLEO company and by means of the road auto equip by produce department of QI RUI corporation. Testing result make known that air-condition controller work is dependable, Stability, and achieving the design anticipates  demand。

Keywords: air-condition controller; intelligent control; microprocessor; BP network
目录
摘要 I
Abstract II

第1章 绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.2 轿车空调控制器的研究现状及趋势 2
1.2.1 汽车空调业的发展历程 2
1.2.2 空调控制器的研究现状及趋势 3
1.3 智能控制技术在汽车空调系统控制中的应用 4
1.4 论文的主要研究内容 5
第2章 汽车空调系统原理及控制方案设计 6
2.1 汽车空调设计概述 6
2.1.1 汽车空调系统的概念和组成 6
2.1.2 汽车空调的性能评价指标 6
2.2 汽车空调配气系统分析与设计 8
2.2.1 车内空气的调节和控制 8
2.2.2 汽车空调配气系统 9
2.2.3 空调风道系统总成结构 10
2.3 人机交互功能设计 11
2.3.1 按键功能设计 11
2.3.2 状态显示功能设计 12
2.4 本章小结 12
第3章 空调控制器硬件设计 13
3.1 硬件控制系统的总体设计 13
3.2 控制器硬件各功能模块设计 15
3.2.1 核心控制微处理器的选择 15
3.2.2 执行机构的驱动 16
3.2.3 液晶显示和键盘扫描 17
3.2.4 模拟信号输入 18
3.2.5 外部数据存储器 19
3.2.6 电源调整模块及看门狗电路 20
3.2.7 其它信号的输入输出 21
3.3 本章小结 21
第4章 智能控制技术的应用 22
4.1 引言 22
4.2 人工神经网络的引入 23
4.2.1 人工神经网络的发展简介和特点 23
4.2.2 人工神经元模型 23
4.2.3 人工神经网络的基本结构类型及特性 25
4.3 BP网络的模型和BP算法 27
4.3.1 BP网络的模型结构 27
4.3.2 BP网络的误差反向传播算法 28
4.4 混合风门位置的神经网络模糊控制 35
4.4.1 模糊神经网络的结构 35
4.4.2 模糊处理生成初始训练样本 36
4.4.3 模糊神经网络的学习 36
4.4.4 神经网络模糊控制器的实现 40
4.5 本章小结 42
第5章 空调控制器的软件系统设计 43
5.1 软件技术 43
5.2 系统控制软件研究 44
5.2.1 控制器的工作模式 44
5.2.2 模拟多任务内核的软件整体框架 44
5.3 系统软件关键功能的实现 45
5.3.1 电机驱动部分 46
5.3.2 E2PROM读写程序 48
5.3.3 鼓风机的控制 50
5.4 背光控制 51
5.4.1 液晶显示 51
5.4.2 模拟信号采集程序 52
5.5 软件及系统测试 53
5.5.1 软件测试 53
5.5.2 系统测试 54
5.6 本章小结 56
结论 58
参考文献 59
致谢 63