1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，人們的生活程度和消費(fèi)程度也有響應(yīng)的提高，有車(chē)一族的數(shù)量也越來(lái)越多，因而對(duì)汽車(chē)乘駕恬靜性的要求有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。在全球汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)用比例不斷提高的大環(huán)境下，隨著中國(guó)汽車(chē)保有量和發(fā)賣(mài)量的提高，以及消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)駕乘恬靜性的追求，使得中國(guó)汽車(chē)空調(diào)的市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，本文主要介紹了關(guān)于汽車(chē)空調(diào)硬件與

2、軟件的組成，詳細(xì)說(shuō)明了各個(gè)部分的作用和電路圖，以及相關(guān)程序的設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：P87C522單片機(jī) LMP7221放大器 溫度傳感器 電化學(xué)傳感器 電磁離合器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the steady growth of our economy, peo

3、ple's living standards and consumer responsive to Tigao degree, the number of car owners more and more, so the quiet of the Automobile Driving has assumed a higher standard. Scale in the global automotive electronics

4、 industry continued to grow, increasing the proportion of application environment, with the car ownership in China and increase the amount of land sales, and consumers driving the car quiet pursuit of making the market s

5、ize of China Automotiv</p><p>　　Key words: P87C522 microcontroller LMP7221 amplifier temperature sensor electrochemical sensor electromagnetic clutch</p><p><b>　　目錄</b></p>

6、<p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract1</p><p><b>　　第一章 概述3</b></p><p>　　1.1汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.2我國(guó)汽車(chē)空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3國(guó)

7、外汽車(chē)空調(diào)技術(shù)3</p><p>　　1.4我國(guó)汽車(chē)空調(diào)發(fā)展的策略4</p><p>　　第二章 汽車(chē)空調(diào)的工作原理5</p><p>　　2.1制冷劑的選用原則5</p><p>　　2.2汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的功能5</p><p>　　2.3汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的組成6</p><p>　　2

8、.4汽車(chē)空調(diào)的組成6</p><p>　　第三章 汽車(chē)空調(diào)控制系統(tǒng)7</p><p>　　3.1汽車(chē)空調(diào)控制原理7</p><p>　　3.2控制系統(tǒng)硬件7</p><p>　　3.3 P87C522的性能特點(diǎn)8</p><p>　　3.4溫度傳感器測(cè)量電路9</p><p>　　3

9、.5 LMP7721高精度放大器的主要特色9</p><p>　　3.6 LMP7221的性能10</p><p>　　3.7有害氣體檢測(cè)電路10</p><p>　　3.8溫度門(mén)和進(jìn)風(fēng)門(mén)開(kāi)度控制11</p><p>　　3.9風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制11</p><p>　　第四章 汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理12&l

10、t;/p><p>　　4.1壓縮過(guò)程12</p><p>　　4.2放熱過(guò)程12</p><p>　　4.3節(jié)流過(guò)程12</p><p>　　4.4吸熱過(guò)程12</p><p>　　第五章 汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件14</p><p><b>　　5.1冷凝器14</b

11、></p><p><b>　　5.2蒸發(fā)器14</b></p><p>　　第六章 電磁離合器15</p><p>　　6.1電磁離合器的組成15</p><p>　　6.2電磁離合器的工作原理15</p><p>　　第七章 汽車(chē)空調(diào)取暖系統(tǒng)17</p><

12、p>　　7.1暖風(fēng)系統(tǒng)的分類(lèi)17</p><p>　　7.2暖風(fēng)系統(tǒng)的作用17</p><p>　　7.3水暖式暖風(fēng)系統(tǒng)17</p><p>　　第八章 軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　8.1主程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　8.2有害氣體控制中斷子程序19</p><p>

13、;<b>　　結(jié)論21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展趨勢(shì)</p>&l

14、t;p>　　在全球汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)用比例不斷提高的大環(huán)境下，隨著中國(guó)汽車(chē)保有量和銷(xiāo)售量的提高，以及消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)駕乘舒適性的追求，使得中國(guó)汽車(chē)空調(diào)的市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。報(bào)載2005年我國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)售汽車(chē)空調(diào)339萬(wàn)套，同比增32.94%銷(xiāo)售額達(dá)到了26億元人民幣，同比增長(zhǎng)30%。從銷(xiāo)售量增長(zhǎng)情況來(lái)看，2005年中國(guó)汽車(chē)空調(diào)市場(chǎng)的增長(zhǎng)高于整年市場(chǎng)15%左右的增長(zhǎng)速度; 但是我們也應(yīng)該看到,在市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的背后，中國(guó)汽車(chē)空

15、調(diào)市場(chǎng)正在進(jìn)入新的發(fā)展階段,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步深化，表現(xiàn)出一系列新的特點(diǎn)。用戶(hù)觀(guān)念正在改變。</p><p>　　1.2我國(guó)汽車(chē)空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)已發(fā)展多年,但整體設(shè)計(jì)和制造水平低于國(guó)外。國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展起于80年代末90年代初,其中的代表性配套企業(yè)為，生產(chǎn)大客車(chē)空調(diào)的上海萬(wàn)眾空調(diào)器廠(chǎng),即現(xiàn)在的空調(diào)國(guó)際(上海)有限公司,生產(chǎn)桑塔納轎車(chē)空調(diào)的上海德?tīng)柛Ｆ?chē)空調(diào)系統(tǒng)有

16、限公司,生產(chǎn)紅旗轎車(chē)空調(diào)的長(zhǎng)春一汽杰克賽爾空調(diào)有限公司。近年來(lái)隨著管理信息系統(tǒng)的逐漸普及，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家開(kāi)始嘗試分批次地引進(jìn)適合企業(yè)發(fā)展的信息管理系統(tǒng),如上海德?tīng)柛Ｆ?chē)空調(diào)系統(tǒng)有限公司引進(jìn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)IPM／PDM，統(tǒng)一管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息和工藝信息，形成工程信息數(shù)據(jù)庫(kù),與ERP系統(tǒng)的管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的信息交換和資源共享，最終滿(mǎn)足公司CIMS的總體規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)公司的信息化。但是，國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)產(chǎn)業(yè)起步晚，存在散、亂、差的

17、格局。汽車(chē)空調(diào)廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)力量不足，技術(shù)落后。就國(guó)內(nèi)幾家主要汽車(chē)空調(diào)廠(chǎng)而言，仍處于仿制國(guó)外空調(diào)系統(tǒng)的階段。設(shè)計(jì)軟件雖然也引進(jìn)了UG，等三維造型軟件，但軟件的利用率不高，設(shè)計(jì)人員基本上沒(méi)有蒸發(fā)器、暖風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的全新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　1.3國(guó)外汽車(chē)空調(diào)技術(shù)</p><p>　　國(guó)外汽車(chē)空調(diào)技術(shù)較為發(fā)達(dá)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，以下作一簡(jiǎn)單介紹，壓縮機(jī)：壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)正朝著減少重量和體積

18、、降低噪音和增加振動(dòng)穩(wěn)定性的方向發(fā)展。目前國(guó)外壓縮機(jī)仍以斜板式、旋葉式和漩渦式壓縮機(jī)為主,為減少離合器頻繁閉合產(chǎn)生的噪音和獲得更佳的控制效果，外部控制式變排量壓縮機(jī)逐漸成為世界車(chē)用空調(diào)壓縮機(jī)的主導(dǎo)方向，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和節(jié)省能源的優(yōu)點(diǎn)。以日本電裝DENSO的變排量壓縮機(jī)為例,它采用了樹(shù)脂離合器,體積小,質(zhì)量輕,而其中的新型控制閥能實(shí)現(xiàn)扭矩的估計(jì)和控制。另外,隨著世界各國(guó)的環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),電動(dòng)壓縮機(jī)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展,它能滿(mǎn)足

19、混合燃料電池車(chē)用空調(diào)的需要。DANFOSS，DENSO，ZEXEL等國(guó)際性公司已進(jìn)入二氧化碳?jí)嚎s機(jī)小批量生產(chǎn)階段。</p><p>　　1.4我國(guó)汽車(chē)空調(diào)發(fā)展的策略</p><p>　　趁著國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)的飛速發(fā)展時(shí)機(jī),積極推進(jìn)汽車(chē)空調(diào)的國(guó)產(chǎn)化工作,與國(guó)內(nèi)高等學(xué)校合作,鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人員獨(dú)立設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),以期盡早掌握蒸發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)和暖風(fēng)機(jī)的全新開(kāi)發(fā)技術(shù)。以下為空調(diào)三大件整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)：一是單

20、箱結(jié)構(gòu)，合格便宜，風(fēng)道短，零部件少,易于組裝。由于沒(méi)有多箱間的分界面限制,換熱器芯子的位置更加靈活自由，泄漏少，不易漏水，更容易以單元方式供貨，但對(duì)于橫斷面的設(shè)計(jì)，難以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模具，維修換熱器芯子較困難。二是三箱結(jié)構(gòu)，便于售后市場(chǎng)維修，其優(yōu)缺點(diǎn)和單箱的正好相反。三是兩箱結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)介于二者之間，通常推薦采用單箱或兩箱設(shè)計(jì)。從上可知，國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)廠(chǎng)家應(yīng)跟隨國(guó)外技術(shù)發(fā)展，努力開(kāi)發(fā)效率高、重量輕、體積小的蒸發(fā)器。順應(yīng)世界潮流，發(fā)展結(jié)構(gòu)緊湊、

21、體積小、重量輕、效率高、節(jié)省動(dòng)力、降低噪聲、工作可靠、啟動(dòng)性能好的變排量壓縮機(jī)。同時(shí)關(guān)注發(fā)展燃料電池車(chē)、復(fù)合式車(chē)用的電動(dòng)壓縮機(jī)和二氧化碳空調(diào)壓縮機(jī)；積極引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀開(kāi)發(fā)軟件；借鑒國(guó)外發(fā)展思路，國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)行業(yè)應(yīng)該朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。</p><p>　　第二章 汽車(chē)空調(diào)的工作原理</p><p>　　其實(shí)汽車(chē)空調(diào)和我們熟悉的家用空調(diào)制冷原理是一樣的。都是利用R12或是R134a壓縮釋放的

22、瞬間體積急劇膨脹就要吸收大量熱能的原理制冷。(由于R12對(duì)大氣臭氧層的破壞，出于環(huán)保的要求發(fā)達(dá)國(guó)家從1996年開(kāi)始改用R134a做制冷劑)汽車(chē)空調(diào)的構(gòu)造和家用的分體空調(diào)類(lèi)似，它的壓縮機(jī)往往是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，并用皮帶驅(qū)動(dòng)（也有直接驅(qū)動(dòng)的），冷凝器安裝在汽車(chē)散熱器的前方，而蒸發(fā)器在車(chē)?yán)锩妫ぷ鲿r(shí)從蒸發(fā)器出來(lái)的低壓氣態(tài)致冷劑流經(jīng)壓縮機(jī)變成高壓高溫氣體，經(jīng)過(guò)冷凝器散熱管降溫冷卻變成高壓低溫的液體，再經(jīng)過(guò)貯液干燥器除濕與緩沖，然后以較穩(wěn)定的壓力和

23、流量流向膨脹閥，經(jīng)節(jié)流和降壓最后流向蒸發(fā)器。致冷劑一遇低壓環(huán)境即蒸發(fā)，吸收大量熱能。車(chē)廂內(nèi)的空氣不斷流經(jīng)蒸發(fā)器，車(chē)廂內(nèi)溫度也就因此降低。液態(tài)致冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器后再次變成低壓氣體，又重新被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行下一次的循環(huán)工作。在整個(gè)系統(tǒng)中，膨脹閥是控制致冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的機(jī)關(guān)，致冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器太多就不易蒸發(fā)而太少冷氣又會(huì)不夠，因此膨脹閥是調(diào)節(jié)中樞。而壓縮機(jī)是系統(tǒng)的心臟，系統(tǒng)循環(huán)的動(dòng)力源泉。</p><p>　　2.1制冷劑的

24、選用原則</p><p>　　制冷劑的選用主要看以下幾方面的要求：（1）壓縮機(jī)的類(lèi)型；（2）蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度；（3）冷凝溫度和冷凝壓力；（4）制冷裝置的使用條件。</p><p>　　制冷劑的選用：（1） R12：由于含有氯原子，分離出氯離子導(dǎo)致大氣臭氧層的破壞，因此，R12已經(jīng)被禁止使用。（2） R134a：現(xiàn)在汽車(chē)空調(diào)制冷劑的首選制冷劑。</p><p>　　

25、盡管汽車(chē)空調(diào)的空調(diào)系統(tǒng)的原理與其它空調(diào)系統(tǒng)是相同的，但汽車(chē)空調(diào)是移動(dòng)式車(chē)載的空調(diào)裝置，它與固定式空調(diào)系統(tǒng)相比，動(dòng)轉(zhuǎn)條件更惡劣，隨汽車(chē)行駛的顫振，空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑比固定式更容易泄漏，空調(diào)系統(tǒng)的維修與保養(yǎng)也比固定式頻繁，空調(diào)裝置中風(fēng)路系統(tǒng)在吸入新風(fēng)時(shí)常常會(huì)將塵土吸入，堵塞過(guò)濾網(wǎng)及蒸發(fā)器，在清洗過(guò)程中又往往會(huì)把制冷劑泄放到大氣中去。造成臭氧層消耗，破壞了環(huán)境。 </p><p>　　2.2汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的功能</p

26、><p>　　調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)溫度：汽車(chē)空調(diào)在冬季利用其采暖裝置升高車(chē)內(nèi)溫度，夏季利用制冷裝置對(duì)車(chē)內(nèi)降溫。</p><p>　　調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)濕度：利用制冷裝置冷卻降溫去除空氣中的水分，再由采暖裝置升溫以降低空氣的相對(duì)濕度。</p><p>　　調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)的空氣流速：夏季空氣流速稍大有利于人體散熱降溫，冬季氣流速度過(guò)大影響人體保溫，因此夏季舒適風(fēng)速一般為0.25m/s，冬季的舒適風(fēng)速一

27、般為0.20m/s。</p><p>　　過(guò)濾凈化車(chē)內(nèi)空氣：由于車(chē)內(nèi)空間小，乘員密度大，車(chē)內(nèi)極易出現(xiàn)缺氧，而車(chē)外道路上的粉塵等又容易進(jìn)入車(chē)內(nèi)造成空氣污濁，影響乘員的身體健康，因此要求空調(diào)必須具有補(bǔ)充車(chē)外新鮮空氣、過(guò)濾和凈化車(chē)內(nèi)空氣的功能。</p><p>　　2.3汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的組成</p><p>　　汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)由通風(fēng)、暖氣、冷氣、空氣凈化、控制五種裝置組成，通

28、風(fēng)裝置把車(chē)外新鮮空氣吸進(jìn)車(chē)內(nèi)進(jìn)行換氣；暖氣裝置把車(chē)內(nèi)空氣或吸進(jìn)來(lái)的新鮮空氣加熱；冷氣裝置把車(chē)內(nèi)空氣或吸進(jìn)來(lái)的新鮮空氣冷卻或除濕；空氣凈化裝置凈化空氣，除去車(chē)內(nèi)存在的灰塵和氣味；控制裝置對(duì)制冷和暖風(fēng)裝置進(jìn)行控制，使空調(diào)正常工作。</p><p>　　2.4汽車(chē)空調(diào)的組成 </p><p>　　汽車(chē)空調(diào)一般主要由壓縮機(jī)(compressor)、電控離合器、冷凝器（condenser）、蒸發(fā)器（

29、evaporator）、膨脹閥(expansion valve)、貯液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝風(fēng)扇、真空電磁閥(vacuum solenoid)、怠速器和控制系統(tǒng)等組成。</p><p>　　貯液干燥器實(shí)際上是一個(gè)貯存制冷劑及吸收制冷劑水分、雜質(zhì)的裝置。一方面，它相當(dāng)于汽車(chē)的油箱，為泄露制冷劑多出的空間補(bǔ)充制冷劑。另一方面，它又像空氣濾清器那樣，過(guò)濾掉制冷劑中摻雜的雜質(zhì)。貯

30、液干燥器中還裝有一定的硅膠物質(zhì)，起到吸收水分的作用。 </p><p>　　冷凝器和蒸發(fā)器它們雖然叫法不一樣，但結(jié)構(gòu)類(lèi)似。它們都是在一排彎繞的管道上布滿(mǎn)散熱用的金屬薄片，以此實(shí)現(xiàn)外界空氣與管道內(nèi)物質(zhì)的熱交換的裝置。冷凝器的冷凝指的是其管道內(nèi)的制冷劑散熱從氣態(tài)凝成液態(tài)。其原理與發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱水箱相近（區(qū)別只在于水箱的水一直是液態(tài)而已），所以它經(jīng)常被安裝在車(chē)頭，與水箱一起，共同享受來(lái)自前方的習(xí)習(xí)涼風(fēng)?？傊淠魇悄睦餂?/p>

31、快哪里去，以便其散熱冷凝。蒸發(fā)器與冷凝器正好相反，它是制冷劑由液態(tài)變成氣態(tài)（即蒸發(fā)）吸收熱量的場(chǎng)所。 </p><p>　　管道由于要注入一定壓力的制冷劑，所以必須采用金屬管道。特別是從壓縮機(jī)到冷凝器到制冷劑瓶到膨脹閥這段，由于屬系統(tǒng)的高壓段，所以比其它管道有更高的耐高壓要求。 </p><p>　　壓縮機(jī)顧名思義，壓縮機(jī)就是起壓縮的作用，它的作用是使制冷劑完成從氣態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，達(dá)到

32、制冷劑散熱凝露的目的。同時(shí)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)還是管路內(nèi)介質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的壓力源，沒(méi)有它，系統(tǒng)不僅不制冷而且還失去了運(yùn)行的動(dòng)力。</p><p>　　第三章 汽車(chē)空調(diào)控制系統(tǒng)</p><p>　　3.1汽車(chē)空調(diào)控制原理</p><p>　　基于P87C522單片機(jī)的汽車(chē)空調(diào)控制系統(tǒng)原理如圖1 所示。 采用溫度傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)車(chē)內(nèi)溫度，通過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)溫度門(mén)的開(kāi)度控制，調(diào)節(jié)冷熱

33、風(fēng)的混合比，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。采用氣體傳感器對(duì)車(chē) 內(nèi)主要污染物質(zhì) CO、CO2 、NOx 、HC進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，隨時(shí)監(jiān)控車(chē)內(nèi)這些有害物質(zhì)的濃度，只要超過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度，控制器就啟動(dòng)進(jìn)風(fēng)門(mén)控制，對(duì)車(chē)內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)。</p><p><b>　　圖1 控制系統(tǒng)原理</b></p><p><b>　　3.2控制系統(tǒng)硬件</b></p><

34、p>　　控制系統(tǒng)的硬件組成如圖2所示。系統(tǒng)由P87C522單片機(jī)及外圍電路、溫度檢測(cè)電路、有害氣體檢測(cè)電路、溫度門(mén)進(jìn)風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)控制電路、顯示電路、鍵盤(pán)電路等組成。對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)和控制</p><p>　　圖2 控制系統(tǒng)的硬件組成</p><p>　　3.3 P87C522的性能特點(diǎn)</p><p>　　P87C522單片機(jī)及外圍電路 系統(tǒng)采用P87C

35、52 2單片機(jī)作為控制器的核心部件，對(duì)傳感器采集的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，并產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)溫度門(mén)、進(jìn)風(fēng)門(mén)的步進(jìn)電機(jī)和風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制任務(wù)。Philips公司的P87C522 單片機(jī)屬于I n t e18051 家庭成員之一，指令與8 0 5 1 完全相同。 8 K內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和256 字節(jié) 的片內(nèi)R AM，可滿(mǎn)足控制軟件運(yùn)行的容量要求。3個(gè) l 6位定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器、4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)和15個(gè)中段源，可方便進(jìn)行定時(shí)和中斷應(yīng)

36、用。8 路模擬輸入的10位片內(nèi)ADC轉(zhuǎn)換器，可滿(mǎn)足系統(tǒng)傳感器信號(hào)的采集與處理。2個(gè)8 位分辨率的脈寬調(diào)制PWM輸出，可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。5個(gè)8 位 I/O口，為系統(tǒng)的輸入輸出提供了足夠的接口。片內(nèi)的功能,可實(shí)現(xiàn)程序的可靠運(yùn)行與監(jiān)控。因此，計(jì)算機(jī)部分僅需配置常規(guī)的復(fù)位和主頻電路,本系統(tǒng)主頻采用 6 M Hz 。</p><p>　　3.4溫度傳感器測(cè)量電路</p><p>　　溫度檢測(cè)采

37、用電阻型傳感器，其測(cè)量電路如圖3.3.2所示。溫度檢測(cè)傳感器型號(hào)為HN36.運(yùn)算放大器采用高精度放大器LMP7221。</p><p>　　圖3 溫度傳感器電路</p><p>　　3.5 LMP7721高精度放大器的主要特色 </p><p>　　LMP7721芯片采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體專(zhuān)有VIP50 BiCMOS 工藝技術(shù)制造，因此內(nèi)置輸入偏置電流消除電路可降低輸入

38、偏置電流。而其他競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品在高溫區(qū)的輸入偏置電流便遠(yuǎn)比LMP7721芯片高。以攝氏85度的溫度為例來(lái)說(shuō)，LMP7721芯片的輸入偏置電流保證只有900fA，比最強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還低50%。此外，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體還為高精度系統(tǒng)提供一個(gè)完備的信號(hào)路徑解決方案。該方案利用12位ADC121S021及14位的ADC141S626兩顆模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器搭配LMP7721芯片，確保信號(hào)路徑可以發(fā)揮最高的性能。</p><p>　　3

39、.6 LMP7221的性能</p><p>　　LMP7721高精度放大器的輸入偏置電流最低可達(dá)3fA，攝氏25度時(shí)輸入偏置電流保證不超過(guò)20fA，攝氏85度時(shí)這個(gè)電流值保證不超過(guò)900fA，攝氏125度時(shí)則保證不超過(guò)5pA，而且在整個(gè)輸入共模電壓范圍內(nèi)輸入偏置電流都能保持在極低的水平。此外，這款放大器芯片的增益帶寬也極高，開(kāi)環(huán)增益更高達(dá)120dB，因此可確保信號(hào)調(diào)整更為準(zhǔn)確。此外，LMP7721輸入電壓噪聲只有

40、6.5nV/sqrtHz、攝氏25度時(shí)直流偏移電壓不超過(guò)+/-150Uv，偏移電壓溫度系數(shù)只有1.5uV/C。上述優(yōu)點(diǎn)對(duì)改善系統(tǒng)的靈敏度及準(zhǔn)確度極有幫助。LMP7721芯片可在1.8V至5.5V的供電電壓范圍內(nèi)操作。其采用的8引腳SOIC封裝特別將放大器的供電輸入與輸出引腳相隔離。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)可以避免印制電路板的漏電流入輸入引腳，進(jìn)一步減少系統(tǒng)錯(cuò)誤。系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師只要采用這款LMP7721芯片，便可取代放大器及分立式雙輸MOSFET晶

41、體管，為印制電路板節(jié)約約50%的空間。</p><p>　　3.7有害氣體檢測(cè)電路</p><p>　　對(duì)車(chē)內(nèi)有害氣體CO、CO2 、NOx 、HC的檢測(cè)，均使用可測(cè)量較低濃度的電化學(xué)傳感器，其測(cè)量電路構(gòu)成基本相同，只是在電路調(diào)試時(shí)，對(duì)個(gè)別元件參數(shù)做少許調(diào)整。測(cè)量電路如圖3.3.3所示，，均采用高精度運(yùn)算放大器LMP7221，電路可使傳感器工作電極WE和參考電極RE之間的電壓恒定，從而保證

42、氣體濃度的變化與工作電極的電流成正比。加入場(chǎng)效應(yīng)管后，若工作電路斷電，可保證工作電極與參考電極短路，使再次加電工作時(shí)，減少電化學(xué)傳感器的啟動(dòng)時(shí)間。電路中濾波電容均為1nF。</p><p>　　圖4 電化學(xué)氣體傳感器檢測(cè)電路</p><p>　　3.8溫度門(mén)和進(jìn)風(fēng)門(mén)開(kāi)度控制</p><p>　　溫度門(mén)和進(jìn)風(fēng)門(mén)的控制都是通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制指令去控制步進(jìn)電機(jī)控制器（SH-

43、2043），再由步進(jìn)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，最后由控制機(jī)構(gòu)溫度門(mén)和進(jìn)風(fēng)門(mén)的開(kāi)度。當(dāng)有害氣體濃度達(dá)到極限濃度時(shí)，控制系統(tǒng)使進(jìn)風(fēng)門(mén)關(guān)閉車(chē)內(nèi)循環(huán)風(fēng)，全開(kāi)新風(fēng)口，新鮮空氣強(qiáng)制進(jìn)入車(chē)內(nèi)，稀釋車(chē)內(nèi)空氣，達(dá)到降低車(chē)內(nèi)有害氣體的目的。當(dāng)溫度未達(dá)到調(diào)節(jié)要求時(shí)，通過(guò)控制器控制溫度門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到符合給定要求。</p><p><b>　　3.9風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制</b></p><p>　　風(fēng)

44、機(jī)轉(zhuǎn)速控制室利用計(jì)算機(jī)PWM端口輸出的可調(diào)占空比信號(hào)去控制固態(tài)繼電器D205W的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，控制原理如圖3.3.4所示。固態(tài)繼電器含輸入放大電路、光電隔離和受控制電路部分，可直接與計(jì)算機(jī)的PWM相連。通過(guò)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整進(jìn)風(fēng)量，輔助溫度門(mén)進(jìn)行溫度控制。</p><p>　　圖5 風(fēng)機(jī)調(diào)速控制電路</p><p>　　第四章 汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理</p>

45、<p>　　制冷循環(huán)是由壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個(gè)過(guò)程組成，如圖6所示。</p><p><b>　　4.1壓縮過(guò)程</b></p><p>　　壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體，然后送入冷凝器。此過(guò)程的主要作用是壓縮增壓，以便氣體易于液化。壓縮過(guò)程中，制冷劑狀態(tài)不發(fā)生變化，而溫度、壓力不斷升高，形成過(guò)熱氣體。</

46、p><p><b>　　4.2放熱過(guò)程</b></p><p>　　高溫高壓的過(guò)熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器（散熱器）與大氣進(jìn)行熱交換。由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的熱。此過(guò)程作用是排熱、冷凝。冷凝過(guò)程的特點(diǎn)是制冷劑的狀態(tài)發(fā)生變化，即在壓力、溫度不變的情況下，由氣態(tài)逐漸向液態(tài)轉(zhuǎn)變。冷凝后的制冷劑液體是高壓高溫液體。制冷劑液體過(guò)冷，過(guò)冷度越大，在蒸發(fā)過(guò)程

47、中其蒸發(fā)吸熱的能力也就越大，制冷效果越好，即產(chǎn)冷量相應(yīng)增加。</p><p><b>　　4.3節(jié)流過(guò)程</b></p><p>　　高壓高溫制冷劑液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流降溫降壓，以霧狀（細(xì)小液滴）排出膨脹裝置。該過(guò)程的作用是使制冷劑降溫降壓，由高溫高壓液體，迅速地變成低溫低壓液體，以利于吸熱、控制制冷能力以及維持制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行。</p><p>

48、<b>　　4.4吸熱過(guò)程</b></p><p>　　經(jīng)膨脹閥降溫降壓后的霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)、沸騰成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周?chē)臒崃?，降低?chē)內(nèi)溫度。而后低溫低壓的制冷劑氣體流出蒸發(fā)器等待壓縮機(jī)再次吸入。吸熱過(guò)程的特點(diǎn)是制冷劑狀態(tài)由液態(tài)變化到氣態(tài)，此時(shí)壓力不變，即在定壓過(guò)程中進(jìn)行這一狀態(tài)的變化。</p>

49、<p><b>　　圖6 制冷循環(huán)</b></p><p>　　第五章 汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件</p><p><b>　　5.1冷凝器</b></p><p>　　汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器是熱交換設(shè)備，其作用是使從壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中得到液化或冷凝，并把熱量散發(fā)到車(chē)外空氣中，從而使其

50、凝結(jié)為高壓制冷劑液體。汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)冷凝器的結(jié)構(gòu)形式主要有管片式、管帶式、鰭片式等幾種。</p><p><b>　　5.2蒸發(fā)器</b></p><p>　　蒸發(fā)器和冷凝器一樣，也是一種熱交換器，也稱(chēng)冷卻器，是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接器件。外形近似冷凝器，但比冷凝器窄、小、厚。它的作用是讓低溫、低壓液態(tài)制冷劑在其管道中吸熱并蒸發(fā)，使蒸發(fā)器和周?chē)諝獾臏囟冉档停瑥亩诠?/p>

51、風(fēng)機(jī)的風(fēng)力通過(guò)它時(shí)，能輸出更多的冷氣。</p><p><b>　　第六章 電磁離合器</b></p><p>　　立式汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)的停、轉(zhuǎn)都是靠電磁離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)系的，電磁離合器的吸合或釋放決定了空調(diào)系統(tǒng)是否工作。然而，電磁離合器又是一個(gè)執(zhí)行部件，受溫度開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、怠速調(diào)節(jié)裝置、電源開(kāi)關(guān)等元件的控制。 電磁離合器有定圈式及動(dòng)圈式兩種，前者電磁線(xiàn)圈固定

52、在壓縮機(jī)殼體上不轉(zhuǎn)動(dòng)，后者電磁線(xiàn)圈與皮帶盤(pán)連在一起是轉(zhuǎn)動(dòng)的，目前已很少應(yīng)用。兩種電磁離合器的作用原理基本相同。</p><p>　　6.1電磁離合器的組成</p><p>　　電磁離合器由三大部件組成：帶輪組件、銜鐵組件、線(xiàn)圈組件，如圖4所示。帶輪由軸承支撐，可以繞主軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其側(cè)面平整，開(kāi)有條形槽孔，表面粗糙，以便銜鐵吸合后有較大的摩擦力。帶槽有單槽、雙槽和齒形槽等。帶輪以沖壓件居多，

53、以使它的另一側(cè)有一定空間可嵌入線(xiàn)圈繞組。線(xiàn)圈繞組是用于產(chǎn)生電磁場(chǎng)的，有固定式和轉(zhuǎn)動(dòng)式兩種。固定式線(xiàn)圈被固定在壓縮機(jī)殼體上，有引線(xiàn)引出供接電源使用。銜鐵組件由驅(qū)動(dòng)盤(pán)、摩擦板、復(fù)位彈簧等組成，整個(gè)組件靠花鍵與壓縮機(jī)主軸連接。</p><p>　　6.2電磁離合器的工作原理</p><p>　　當(dāng)線(xiàn)圈繞組中有電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場(chǎng)，吸合銜鐵與帶輪組件緊密結(jié)合，這樣，帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓縮機(jī)工作

54、；當(dāng)電流消失后，銜鐵靠復(fù)位彈簧迅速與帶輪分離，帶輪仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，但壓縮機(jī)停止了工作，如圖7所示。</p><p>　　圖7 電磁離合器結(jié)構(gòu)</p><p>　　帶輪 2-壓縮機(jī)殼體 3-線(xiàn)圈 4-摩擦板 5-驅(qū)動(dòng)盤(pán) 6-彈簧爪</p><p>　　第七章 汽車(chē)空調(diào)取暖系統(tǒng)</p><p>　　7.1暖風(fēng)系統(tǒng)的分類(lèi)</p><

55、p>　　按所使用的熱源不同可分為：水暖式暖風(fēng)系統(tǒng)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液熱量，多用于轎車(chē)；獨(dú)立熱源式，裝有專(zhuān)門(mén)的暖風(fēng)裝置，多用于客車(chē)和載貨車(chē)；綜合預(yù)熱式，既利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液熱量，又裝有燃燒預(yù)熱的綜合加熱裝置暖風(fēng)，多用于大客車(chē)。</p><p>　　7.2暖風(fēng)系統(tǒng)的作用</p><p>　　冬季天氣寒冷，在運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)內(nèi)人們感覺(jué)更寒冷。這時(shí)，汽車(chē)空調(diào)可以向車(chē)內(nèi)提供暖風(fēng)，提高車(chē)室內(nèi)的溫度，使

56、乘員不再感覺(jué)到寒冷；冬季或者初春，室內(nèi)外溫差較大，車(chē)窗玻璃會(huì)結(jié)霜或起霧，影響司機(jī)和乘客的視線(xiàn)，不利于安全行車(chē)，這時(shí)可以用暖風(fēng)來(lái)除霜和除霧。</p><p>　　7.3水暖式暖風(fēng)系統(tǒng) </p><p>　　水暖式暖風(fēng)系統(tǒng)一般由控制開(kāi)關(guān)、鼓風(fēng)機(jī)、暖風(fēng)水箱、循環(huán)水控制開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的管路組成。需要暖風(fēng)時(shí)，接通控制開(kāi)關(guān)，循環(huán)水控制開(kāi)關(guān)也自動(dòng)接通，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液開(kāi)始在暖風(fēng)水箱及管路中循環(huán)。鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)

57、開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)通過(guò)暖風(fēng)水箱后變成暖風(fēng)通過(guò)出風(fēng)口吹向車(chē)內(nèi)。</p><p>　　這種暖風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少、成本低、操作維修方便，所以各種汽車(chē)一般都采用這種暖風(fēng)裝置。</p><p><b>　　第八章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　面向硬件進(jìn)行控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并用MC-51匯編語(yǔ)言編程。整個(gè)軟件由主程序、制冷采暖控制子程序和有害氣體控

58、制中斷子程序等組成。</p><p><b>　　8.1主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序主要完成整個(gè)系統(tǒng)的初始化設(shè)置、中斷設(shè)置、制冷采暖識(shí)別和制冷采暖動(dòng)態(tài)控制，軟件控制流程圖如8所示</p><p>　　圖8 控制系統(tǒng)主程序</p><p>　　8.2有害氣體控制中斷子程序</p><p

59、>　　車(chē)內(nèi)有害氣體的控制，是通過(guò)定時(shí)檢測(cè)，定時(shí)中斷服務(wù)，對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)門(mén)進(jìn)行控制，阻斷車(chē)內(nèi)空氣循環(huán)，引入車(chē)內(nèi)新風(fēng)（新鮮空氣）來(lái)實(shí)現(xiàn)其濃度的有效控制。其程序流程圖9所示</p><p>　　圖9 有害氣體檢測(cè)中斷子程序</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行!”在短暫的實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，讓我深深的

60、感覺(jué)到自己在實(shí)際運(yùn)用中的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的匱乏。讓我們真正領(lǐng)悟到“學(xué)無(wú)止境”的含義。在這次實(shí)訓(xùn)中所學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)大多來(lái)自班長(zhǎng)和其他員工的教導(dǎo)，讓我受益菲淺，這也是我一生中的一筆寶貴財(cái)富。這次實(shí)訓(xùn)也讓我深刻了解到，在學(xué)習(xí)、工作中和同學(xué)保持良好的關(guān)系是很重要的。做事首先要學(xué)做人，要明白做人的道理，如何與人相處是現(xiàn)代社會(huì)的做人的一個(gè)最基本的問(wèn)題。對(duì)于自己這樣一個(gè)即將步入社會(huì)的人來(lái)說(shuō)，需要學(xué)習(xí)的東西很多，他們就是最好的老師，正所謂“三人行，必有我?guī)煛?/p>

61、，我們可以向他們學(xué)習(xí)很多知識(shí)、道理。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不論是在理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作階段，還是在論文的選題、數(shù)據(jù)查詢(xún)、分析研究和撰寫(xiě)修改的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都得到老師們、公司領(lǐng)導(dǎo)和同事們的悉心指導(dǎo)和幫助。他們不惜在百忙之中抽出自己寶貴的時(shí)間對(duì)本論文提出許多寶貴意見(jiàn)和建議，既激發(fā)了我的靈感，又給了我持久不斷的鼓勵(lì)。在此，我

62、向所有給過(guò)我?guī)椭睦蠋焸儭㈩I(lǐng)導(dǎo)和同事們表示深深的謝意！我愿在今后的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中，以更加豐碩的成果來(lái)答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和工作過(guò)程中，以更加豐碩的成果來(lái)答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過(guò)我的所有老師、領(lǐng)導(dǎo)、同學(xué)和朋友！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 郝軍 《汽車(chē)空調(diào)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2003</p><p>

63、;　　[2] 吳業(yè)正 《制冷原理》 西安交通大學(xué)出版社 2004</p><p>　　[3] 方貴銀 《汽車(chē)空調(diào)技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2000</p><p>　　[4] 楊世銘 陶文銓 《傳熱學(xué) 》高等教育出版社 2005</p><p>　　[5] 孔德玲 趙蘭萍 楊志剛 《汽車(chē)空調(diào)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景》 北京教育出版社 2008</p><

64、;p>　　[6] 李筱峰 《汽車(chē)空調(diào)發(fā)展分析》 機(jī)械工業(yè)出版社 2004</p><p>　　[7] 劉克 《汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中溫度和氣流調(diào)節(jié)的控制》 高等教育出版社 2007</p><p>　　[8] 何立民 《單片機(jī)高級(jí)教程》 北京航空航天大學(xué)出版社 2001</p><p>　　[9] 許泳龍 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社 2005</p&g