单片机的汽车空调控制系统设计
摘 要本论文成功构建了一款智能型汽车空调控制系统，对全部的预期功能指标全部进行了实现，这款系统的设计内容包含了硬件电路系统和系统软件两个方面，汽车空调控制系统的整体框架以STC89C51单片机作为核心部分，使用LCD1602液晶屏、DHT11温湿度传感器和继电器，通过处理器芯片对这些芯片和智能传感器的有序控制，完成了对车厢内温湿度检测、制冷和加热等功能。由于系统里面使用了大量的低功耗模块，只需要选用VCC直流电压电源供电就可以使其工作，表现出的功耗参数非常可观，然后系统整体的器件成本水平不是很高，使得这种型号的汽车空调控制系统最后表现出的性价比非常高。本课题最后通过验证环节对这款汽车空调控制系统的工作状态进行了测试，通过多项输入参数的设计，本汽车空调控制系统都表现出了预期应得的结果，数据表明该设计成果适合推广。
目录
一、 引言 1
（一） 汽车空调控制系统的发展背景 1
（二） 汽车空调控制系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 汽车空调控制系统的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶屏简介 4
（四） DHT11温湿度传感器简介 5
（五） HK4100F继电器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602液晶显示电路设计 8
（三） 车厢温湿度采集电路设计 8
（四） 加热器驱动电路设计 9
（五） 制冷器驱动电路设计 10
（六） 汽车空调按键电路设计 11
四、 系统软件设计 12
（一） 汽车空调控制系统的主程序流程设计 12
（二） 汽车空调液晶显示子程序设计 12
（三） 车厢温湿度检测子程序设计 14
（四） 加热器驱动子程序设计 15
（五） 制冷器驱动子流程设计 15
五、 实物安装与调试 17
总结 19
参考文献 20
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
汽车空调控制系统的发展背景
现如今科学技术的发展方向正在朝着高智能化方向发展，尤其是微处理器芯片研究以及融入体现地最为明显，这种微型芯片的外型持续缩小，尽管如此，里面所合成的基本元器件以及半导体器件密度越发高，电路形式越发复杂，这样就使得微处理器芯片能够完成更为高的功效，并且自动控制技术的发展就得到了硬件基础。
科学技术以及电子技术的发展一般能够对社会的进步具备很大的促进意义，本课题将要研发的这种型号的汽车空调控制系统也是电子技术发展进步过程中的一个含有里程碑式的产物，其出现以及功效不断强大全是得益于电子技术的发展，在此持续前进的过程中，电子技术、微处理器芯片生产技术、集成电路技术等一系列技术都对汽车空调控制系统的功效日益完善起到了庞大促进作用。
在汽车空调控制系统的发展过程中，这类比较普遍的控制系统从最简单的功能模块到如今的全数字化操控，这个过程度过了一段较长的时间。
早期的汽车空调控制系统里面主控芯片使用的是4位或者8位的低端主控芯片，这种主控芯片在单位时间中只能够处理非常少量的信号，并且这些芯片大多数使用的是多时钟周期指令，换句话说执行一条指令所用的时间非常多，这就使对于数据的运算处理能力尤为慢，最后导致汽车空调控制系统没有办法实现对外部输入信号非常快的响应，所以这时的汽车空调控制系统整体性能表现较差，但是这也反映了这时电子技术的现状。
经过了几十年的发展历程，主控微处理器已能够完成32位数据处理能力，现如今市面上广为流通的STM32、ARM7或者ARM9等微处理器芯片都是使用的CORTEX架构，可以以单周期实现对指令的执行，而且芯片的主频速度也得到了极大程度的增加，能够确保对汽车空调控制系统采集进来的信号进行快速的识别和处理，为使用者输出理想的处理结果。
在课题设计过程中，对图书馆和互联网上广泛的资料进行调研查阅后能够看出，汽车空调控制系统在主控处理器的选择上，出现了微处理器等微处理器芯片以及PLC可编程控制器两种类型的主控器件，这两种不同功能的主控器件如今在生产生活领域都早已获得了广泛的应用。
以PLC可编程控制器当作主控核心的汽车空调控制系统主要应用场合是工业控制场合，由于工控环境噪声干扰、辐射或者高温高湿等非常显著，因此主控器件等未加防护的微处理器芯片没有办法正常工作，仅有依靠防干扰性能更为强大的PLC来进行操控。这其中以单片机芯片等微处理器芯片当作主控核心的汽车空调控制系统主要应用场景是一些民用场合或个人用户，这些使用者所处的环境条件较好，没有那么多的环境因素干扰，因此汽车空调控制系统对主控芯片的防干扰性能没有那么高的要求。
汽车空调控制系统的国内外发展现状
现如今国际上对汽车空调控制系统的研究方法侧重点有所差别，国外的研究者主要把研究重心放在了如何研发出更为高功效的微处理器并发挥出它的最大的功效，使得微处理器芯片可以在汽车空调控制系统中发挥出最大的操控功效，从而实现非常智能的功能；国内的研究者则主要把重点放在了对新型传感器件的研发，到现如今为止早已设计出了多种用做汽车空调控制系统中的传感模块，这些传感器件在外形体积、功耗性能以及应用平稳性能等上都具备显著的表现。遵照最近一份关于目前市场上汽车空调控制系统产品竞争力的调查报告显示，不论是国内还是国外的上乘汽车空调控制系统产品在如今的市场上都占有相当的份额，因为国内最近几年加紧了对汽车空调控制系统的设计，进步速度非常快，取得的研究成果非常丰硕，因此在国际上具备比较大的竞争力。
本文主要研究内容
本课题的设计内容是在提出基于STC89C51单片机的汽车空调控制系统课题后，对课题最后可以完成的功能指标进行了反复推敲，力图能够在现有知识水平的前提下将这种类型的汽车空调控制系统的功效达到最大化，结合如今市面上多数汽车空调控制系统所能完成的任务指标，本论文将要实现如下预期功能指标：
目录
一、 引言 1
（一） 汽车空调控制系统的发展背景 1
（二） 汽车空调控制系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 汽车空调控制系统的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶屏简介 4
（四） DHT11温湿度传感器简介 5
（五） HK4100F继电器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602液晶显示电路设计 8
（三） 车厢温湿度采集电路设计 8
（四） 加热器驱动电路设计 9
（五） 制冷器驱动电路设计 10
（六） 汽车空调按键电路设计 11
四、 系统软件设计 12
（一） 汽车空调控制系统的主程序流程设计 12
（二） 汽车空调液晶显示子程序设计 12
（三） 车厢温湿度检测子程序设计 14
（四） 加热器驱动子程序设计 15
（五） 制冷器驱动子流程设计 15
五、 实物安装与调试 17
总结 19
参考文献 20
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
汽车空调控制系统的发展背景
现如今科学技术的发展方向正在朝着高智能化方向发展，尤其是微处理器芯片研究以及融入体现地最为明显，这种微型芯片的外型持续缩小，尽管如此，里面所合成的基本元器件以及半导体器件密度越发高，电路形式越发复杂，这样就使得微处理器芯片能够完成更为高的功效，并且自动控制技术的发展就得到了硬件基础。
科学技术以及电子技术的发展一般能够对社会的进步具备很大的促进意义，本课题将要研发的这种型号的汽车空调控制系统也是电子技术发展进步过程中的一个含有里程碑式的产物，其出现以及功效不断强大全是得益于电子技术的发展，在此持续前进的过程中，电子技术、微处理器芯片生产技术、集成电路技术等一系列技术都对汽车空调控制系统的功效日益完善起到了庞大促进作用。
在汽车空调控制系统的发展过程中，这类比较普遍的控制系统从最简单的功能模块到如今的全数字化操控，这个过程度过了一段较长的时间。
早期的汽车空调控制系统里面主控芯片使用的是4位或者8位的低端主控芯片，这种主控芯片在单位时间中只能够处理非常少量的信号，并且这些芯片大多数使用的是多时钟周期指令，换句话说执行一条指令所用的时间非常多，这就使对于数据的运算处理能力尤为慢，最后导致汽车空调控制系统没有办法实现对外部输入信号非常快的响应，所以这时的汽车空调控制系统整体性能表现较差，但是这也反映了这时电子技术的现状。
经过了几十年的发展历程，主控微处理器已能够完成32位数据处理能力，现如今市面上广为流通的STM32、ARM7或者ARM9等微处理器芯片都是使用的CORTEX架构，可以以单周期实现对指令的执行，而且芯片的主频速度也得到了极大程度的增加，能够确保对汽车空调控制系统采集进来的信号进行快速的识别和处理，为使用者输出理想的处理结果。
在课题设计过程中，对图书馆和互联网上广泛的资料进行调研查阅后能够看出，汽车空调控制系统在主控处理器的选择上，出现了微处理器等微处理器芯片以及PLC可编程控制器两种类型的主控器件，这两种不同功能的主控器件如今在生产生活领域都早已获得了广泛的应用。
以PLC可编程控制器当作主控核心的汽车空调控制系统主要应用场合是工业控制场合，由于工控环境噪声干扰、辐射或者高温高湿等非常显著，因此主控器件等未加防护的微处理器芯片没有办法正常工作，仅有依靠防干扰性能更为强大的PLC来进行操控。这其中以单片机芯片等微处理器芯片当作主控核心的汽车空调控制系统主要应用场景是一些民用场合或个人用户，这些使用者所处的环境条件较好，没有那么多的环境因素干扰，因此汽车空调控制系统对主控芯片的防干扰性能没有那么高的要求。
汽车空调控制系统的国内外发展现状
现如今国际上对汽车空调控制系统的研究方法侧重点有所差别，国外的研究者主要把研究重心放在了如何研发出更为高功效的微处理器并发挥出它的最大的功效，使得微处理器芯片可以在汽车空调控制系统中发挥出最大的操控功效，从而实现非常智能的功能；国内的研究者则主要把重点放在了对新型传感器件的研发，到现如今为止早已设计出了多种用做汽车空调控制系统中的传感模块，这些传感器件在外形体积、功耗性能以及应用平稳性能等上都具备显著的表现。遵照最近一份关于目前市场上汽车空调控制系统产品竞争力的调查报告显示，不论是国内还是国外的上乘汽车空调控制系统产品在如今的市场上都占有相当的份额，因为国内最近几年加紧了对汽车空调控制系统的设计，进步速度非常快，取得的研究成果非常丰硕，因此在国际上具备比较大的竞争力。
本文主要研究内容
本课题的设计内容是在提出基于STC89C51单片机的汽车空调控制系统课题后，对课题最后可以完成的功能指标进行了反复推敲，力图能够在现有知识水平的前提下将这种类型的汽车空调控制系统的功效达到最大化，结合如今市面上多数汽车空调控制系统所能完成的任务指标，本论文将要实现如下预期功能指标：
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