基于单片机的车载空调控制器（有完整资料）

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编号：

CJ-51-2021-008

设计简介：

本设计是基于单片机的车载空调控制器，主要实现以下功能：

可实现LCD1602显示设置温度以及实际温度；
可实现通过按键设置自动模式和手动模式；
可实现通过按键通过按键控制风扇转速和空调的温度；
可实现通过PWM控制风扇的转速；
实现通过继电器控制加热和制冷。

标签：51单片机、LCD1602、PWM控制风速、DS18B20测温

题目扩展：车载空调控制器、家用空调控制

一、中控部分

核心控制器：STC89C52单片机

功能：
- 数据获取：从输入部分获取温度数据、按键输入数据。
- 数据处理：对采集到的温度数据进行分析，判断是否需要启动加热、制冷或风扇。
- 控制输出：根据处理结果，控制LCD1602显示模块、加热继电器、制冷继电器、风扇等输出设备。
特点：
- STC89C52单片机具有丰富的I/O端口、定时器和中断系统，能够高效处理多任务。
- 通过编程实现数据采集、分析和输出控制。

二、输入部分

输入部分由以下三部分组成：

DS18B20温度检测模块
- 功能：检测吹风机的温度值。
- 特点：DS18B20是一种数字温度传感器，精度高，抗干扰能力强，适合用于车载空调系统的温度检测。
独立按键
- 功能：
  - 通过九个独立按键切换模式（如制冷、加热、自动等）。
  - 控制空调、风扇的开关。
  - 调整风速（如低速、中速、高速）。
  - 调整温度设置值。
- 特点：按键操作简单，方便用户切换不同的功能和设置参数。
供电电路
- 功能：为整个系统提供稳定的电源。
- 特点：供电电路设计合理，确保各模块正常工作，同时具备过流、过压保护功能，提高系统的安全性。

三、输出部分

输出部分由以下五部分组成：

LCD1602显示模块
- 功能：
  - 显示当前模式（如制冷、加热、自动）。
  - 显示风速（如低速、中速、高速）。
  - 显示空调状态（如开启、关闭）。
  - 显示风扇状态（如开启、关闭）。
  - 显示当前温度和温度设置值。
- 特点：LCD1602显示清晰，适合展示实时数据和系统状态。
加热继电器
- 功能：
  - 当检测到的温度小于设置值时，加热继电器闭合，启动加热功能。
  - 也可通过按键手动控制加热继电器的开关。
- 特点：继电器能够实现电气隔离，适合控制加热设备。
制冷继电器
- 功能：
  - 当检测到的温度大于设置值时，制冷继电器闭合，启动制冷功能。
  - 也可通过按键手动控制制冷继电器的开关。
- 特点：继电器能够实现电气隔离，适合控制制冷设备。
MX1508直流电机控制风扇
- 功能：
  - 当温度大于或小于温度设置值时，风扇转动，调节风速。
  - 也可通过按键手动控制风扇的开关和风速。
- 特点：MX1508是一种直流电机驱动芯片，能够精确控制风扇的转速。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部焊接MX1508直流电机，第九部分是温度检测模块，使用DS18B20温度传感器，检测当前车内的温度，第十部分是继电器。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 教室人数和温度检测实物测试

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示当前的模式为自动模式，测得的车内温度为27.2℃，设置得阈值为20.0℃。当前温度大于我们所设置的阈值制冷继电器打开，制冷风扇打开。

图5-2自动模式下功能实物图

5.3 车空调自动模式下实物测试

如图5-3所示，此设计中自动模式下DS18B20温度传感器检测温度，如果温度大于我们所设置的温度，制冷风扇和制冷继电器打开，小于我们所设置的温度我们的加热继电器将会打开。将车内温度达到最舒适的环境。阈值可以按下按键K6温度加一，按下按键K9温度减一。实现自动控制。

图5-3自动模式下实物图

5.4 设置手动下车内温度实物测试

如图5-4所示，此设计中可以调到手动模式，按下按键K1切换到手动模式，在手动模式下按键K4打开手动加热，加热继电器打开，然而按键K7打开制冷继电器。风扇控在风速按键K5加一，按下按键K8风速减一。

图5-4 手动模式下实物图

设计摘要：

本设计是一个车载空调控制系统，以STC89C52单片机为核心控制器，结合多个模块构建整体功能。中控部分通过获取输入部分的数据，进行内部处理，并控制输出部分实现空调系统的控制。输入部分包括DS18B20温度检测模块、独立按键和供电电路，用于检测吹风机温度值、控制模式切换、空调、风扇，以及调整风速和温度设置值。输出部分由LCD1602显示模块、加热继电器、制冷继电器和MX1508直流电机组成，用于显示系统状态和控制空调与风扇操作。该设计为车辆提供了有效的空调控制，提高了驾乘舒适性。然而，实际应用需要考虑电路保护、稳定性和错误处理等方面的工程实现。

关键词：单片机；温度检测；MX1508直流电机