車載空調(diào)控制器的檢測系統(tǒng)設(shè)計

魏全順

珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519000

在全球范圍內(nèi)，世界各大汽車制造商和用戶認識到汽車空調(diào)的重要性和優(yōu)勢，并將汽車空調(diào)性能作為客戶舒適度的標(biāo)準(zhǔn)之一。因此增強車載空調(diào)的可靠性是搶占車載空調(diào)市場的必要條件，加強控制器自身檢測功能可滿足要求。

1 車載空調(diào)系統(tǒng)的總體

空調(diào)控制系統(tǒng)、外圍操作機構(gòu)和各種傳感器、通訊接口是車載空調(diào)系統(tǒng)的三大主要功能。空調(diào)控制系統(tǒng)需通過CAN 接口與汽車連接通訊，將一些相關(guān)的工作參數(shù)上傳到整個汽車。

2 相關(guān)參數(shù)分析

（1）0-0．025A 電流，0-5V 電壓，50HZ 頻率，0-95%空隙率，空隙率檢測誤差限定為不大于0．3%屬于控制速度PWM 信號檢測范圍。

（2）0-24V，誤差應(yīng)限制在±0．1V 以內(nèi)屬于繼電器驅(qū)動信號范圍。

（3）誤差仿真信號檢測范圍：10ms 間隔1s 負脈沖1-10 個，所以1 秒是相同性質(zhì)的脈沖，其變化超過5 倍，或2 秒內(nèi)，間隔10ms 的負脈沖1-10 個在每秒內(nèi)發(fā)生，并且此脈沖要交替出現(xiàn)5次以上。

（4）-30 ℃-80 ℃為溫度信號檢測范圍：誤差須控制在-0．3℃～0．3℃之間[1]。

3 控制信號中外側(cè)檢測裝置

控制器對外圍繼電器的驅(qū)動信號和控制壓縮機的空調(diào)控制器的PWM 信號是外部檢測裝置控制的主要兩種信號。在外部檢測設(shè)備中檢查PWM 信號的控制速度。主要檢測目標(biāo)是速度控制的PWM信號的頻率和占空比,其中頻率是信號周期的倒數(shù),控制觸點間隙是正脈沖寬度時間的百分比。編程時,可以直接使用控制芯片pic18f4585 的CCP 模塊的捕獲功能來檢測外部檢測設(shè)備的頻率?？刂朴|點空隙率的設(shè)計包括以下幾個方面：

（1）內(nèi)部RC 振蕩器模式,看門狗，系統(tǒng)時鐘源配置等是外部檢測設(shè)備的控制晶體pic18f4585 的主要配置功能。

（2）相關(guān)模塊的初始化。主要包括：系統(tǒng)啟動時的啟動初始化,端口引腳初始化,定時器初始化,CCP 模塊初始化和中斷初始化。

定時器初始化模塊由以下元素組成：

CCP 時鐘源：設(shè)置為在寄存器中一次讀寫tmr1h 和tmr1l 的16 位，其他默認；初始值以零開始；定時器可以中斷和刪除標(biāo)志位；對于CCP 模塊的初始化，最重要的配置ccp1con 寄存器為上升沿捕捉。

（3）全局變量的定義。捕獲完整脈沖周期的次數(shù)定義為K，第一次捕獲的上升沿是A，然后第一個下降沿是B，第二個上升沿是C。

（4）在主程序成功捕獲一個周期之后，將捕獲PWM 頻率和空間頻率的計算以及整個脈沖周期的K 數(shù)的計算。頻率PWM 為了減少誤差并使結(jié)果更準(zhǔn)確，本設(shè)計將在整個記錄周期內(nèi)計算PWM與空間的頻率比五次，然后將計算出的平均值用作最終測量結(jié)果[2]。

4 控制繼電器的信號檢測電路

此外，在運行過程中，控制器還必須輸入更多的先關(guān)信號，從而保證空調(diào)系統(tǒng)的開和關(guān)。由于車輛空調(diào)控制器的單處理器I / O端口的資源有限，所以，在實際運行中，控制器的接收信號不是特別良好，前提是空調(diào)系統(tǒng)的空間不大。為了滿足開關(guān)信號刷新率的要求，微控制器主要采用SPI 與74HC595 的芯片進行信息傳輸，并且使用74HC595 并行輸出方法將單片機的串行輸入連接到74HC595 芯片。 8 位移位寄存器和輸出鎖存器構(gòu)成了74HC595系統(tǒng)，可用于將數(shù)據(jù)串行化為并行。由于必須輸出大量開關(guān)，所以在實際運行過程中，可以并行輸出兩個屬于74HC595 的芯片。該工作流程包括以下事實：微控制器的主要目的是將信號傳輸?shù)?4HC595 芯片的移位寄存器，然后通過端口顯示其功能。功能模塊的框圖如下圖1 所示。

在汽車空調(diào)控制器的端口，如果將開關(guān)端口卸載，將激活相應(yīng)的電源驅(qū)動電路以激活外部繼電器。此時，外部檢測設(shè)備需要檢測兩個因素：首先，在運行過程中，檢查車輛空調(diào)控制器的運行是否正常;其次，當(dāng)通過勵磁電路輸出到外部繼電器時，檢查開關(guān)的驅(qū)動力是不是在合理范圍內(nèi)。另外，外部檢測設(shè)備的電壓是不是在合理的控制范圍內(nèi)。因此，外部檢測設(shè)備必須轉(zhuǎn)換電源以便對電壓模塊進行數(shù)字轉(zhuǎn)換。然后進行數(shù)字判斷，在進行轉(zhuǎn)換過程中，可以使用內(nèi)置在外部檢測設(shè)備本身的PIC18F4585 控制芯片中的相關(guān)操作系統(tǒng)對（ADC）模塊進行轉(zhuǎn)換[3]。

5 結(jié)語

總的來說，該控制系統(tǒng)提高了檢測效率，簡化了檢測過程，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，并通過計算機界面對檢測過程和結(jié)果進行監(jiān)控和顯示，過程直觀清晰，易于維護和操作。