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,世界各大汽車制造商和用戶認識到汽車空調的重要性和優(yōu)勢,并將汽車空調性能作為客戶舒適度的標準之一。因此增強車載空調的可靠性是搶占車載空調市場的必要條件,加強控制器自身檢測功能可滿足要求。
空調控制系統(tǒng)、外圍操作機構和各種傳感器、通訊接口是車載空調系統(tǒng)的三大主要功能??照{控制系統(tǒng)需通過CAN 接口與汽車連接通訊,將一些相關的工作參數上傳到整個汽車。
(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,誤差應限制在±0.1V 以內屬于繼電器驅動信號范圍。
(3)誤差仿真信號檢測范圍:10ms 間隔1s 負脈沖1-10 個,所以1 秒是相同性質的脈沖,其變化超過5 倍,或2 秒內,間隔10ms 的負脈沖1-10 個在每秒內發(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]。
控制器對外圍繼電器的驅動信號和控制壓縮機的空調控制器的PWM 信號是外部檢測裝置控制的主要兩種信號。在外部檢測設備中檢查PWM 信號的控制速度。主要檢測目標是速度控制的PWM信號的頻率和占空比,其中頻率是信號周期的倒數,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備的頻率。控制觸點空隙率的設計包括以下幾個方面:
(1)內部RC 振蕩器模式,看門狗,系統(tǒng)時鐘源配置等是外部檢測設備的控制晶體pic18f4585 的主要配置功能。
(2)相關模塊的初始化。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 數的計算。頻率PWM 為了減少誤差并使結果更準確,本設計將在整個記錄周期內計算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果[2]。
此外,在運行過程中,控制器還必須輸入更多的先關信號,從而保證空調系統(tǒng)的開和關。由于車輛空調控制器的單處理器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,前提是空調系統(tǒng)的空間不大。為了滿足開關信號刷新率的要求,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成了74HC595系統(tǒng),可用于將數據串行化為并行。由于必須輸出大量開關,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到74HC595 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。
在汽車空調控制器的端口,如果將開關端口卸載,將激活相應的電源驅動電路以激活外部繼電器。此時,外部檢測設備需要檢測兩個因素:首先,在運行過程中,檢查車輛空調控制器的運行是否正常;其次,當通過勵磁電路輸出到外部繼電器時,檢查開關的驅動力是不是在合理范圍內。另外,外部檢測設備的電壓是不是在合理的控制范圍內。因此,外部檢測設備必須轉換電源以便對電壓模塊進行數字轉換。然后進行數字判斷,在進行轉換過程中,可以使用內置在外部檢測設備本身的PIC18F4585 控制芯片中的相關操作系統(tǒng)對(ADC)模塊進行轉換[3]。
總的來說,該控制系統(tǒng)提高了檢測效率,簡化了檢測過程,降低了產品的生產成本,并通過計算機界面對檢測過程和結果進行監(jiān)控和顯示,過程直觀清晰,易于維護和操作。