一種汽車空調溫度控制系統(tǒng)的設計

隨著無線通信、信息傳感技術的迅猛發(fā)展和日漸成熟， 通過信息傳感設備和網絡將物品聯(lián)接成物聯(lián)網， 以實現物品的自動識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理為目標的服務已成為可能。物聯(lián)網技術在國民經濟中的應用越來越廣泛， 近年來引起學術界和工業(yè)界的廣泛重視， 目前已成為全球的熱點問題， 許多國家都將物聯(lián)網的發(fā)展提高到國家級的戰(zhàn)略高度， 本文就是從物聯(lián)網的角度出發(fā)提出一種以GSM 無線網絡為基礎， 通過溫度傳感器， 將用戶手機、汽車空調組合成一個小型物聯(lián)網的應用設計?，F代汽車中的空調一般是利用手工進行控制的，空調只有等到司機進入駕駛室才能開啟或關閉，這就使得在炎熱的夏天或寒冷的冬天， 剛進入車內時由于空調沒有開啟，人會感覺到異常的燥熱或寒冷，因此設計和制造出能監(jiān)控車內溫度并根據監(jiān)測到的溫度情況來進行提前遠程控制開啟車內空調系統(tǒng)的設備便提到人們日常生活的議事日程上來，本設計就是為滿足這一要求而提出來的。

　　1 系統(tǒng)的組成和工作原理

　　系統(tǒng)是由兩大部分組成， 一部分是由STC89C52RC單片機為中心的溫度采集和繼電器控制部分， 另一部分是以GSM 移動通信網、TC35I 和用戶手機組成的數據的遠程傳輸部分。系統(tǒng)的組成框圖見圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)組成方框圖

　　系統(tǒng)的工作原理是： 用戶通過手機發(fā)一條溫度查詢指令， 指令以短消息的方式通過GSM 短信息服務中心發(fā)送到安裝在車內的TC35I， 模塊接收到指令后通過串口把指令傳送到STC89C52RC 單片機， 單片機啟動DS18B20 采集車內溫度信息， 再通過單片機和TC35I 把采集到的溫度信息通過GSM 短信息服務中心傳回到用戶手機上， 如果車內溫度過高或過低， 則用戶可通過指令控制車內繼電器開關來開啟車內空調從而達到致冷或致熱的效果。

　　2 系統(tǒng)的硬件設計

　　系統(tǒng)的硬件設計部分包括微控制器模塊、DS18B20溫度采集模塊、繼電路開關控制模塊、電源模塊和TC35I模塊。

　　2.1 微控制器模塊

　　微控制器模塊主要完成溫度的采集、繼電器開關的控制及和TC35I 的串口通信等?？紤]到模塊的驅動能力、功耗及性價比等因素， 系統(tǒng)采用宏晶公司的STC89C52RC 芯片， 該款芯片具有功耗低、控制和抗干擾能力強、性價比高的優(yōu)點。微控制器具有8 KB 的FlashROM 存儲器，512 B 的RAM 和2 KB 的EEPROM 存儲器， 內部還集成了看門狗電路和UART， 具有在系統(tǒng)編程和在應用編程的功能， 無需專門的仿真器和編程器，因此選用該款控制器可以為本系統(tǒng)的設計帶來很大的便利。

　　2.2 溫度采集模塊

　　系統(tǒng)中的溫度采集模塊采用DALLAS 公司生產的高精度、高可靠性的DS18B20 溫度傳感器， 它具有體積小、硬件開銷低、抗干擾能力強、精度高的特點， 采用單總線數據通信， 全數字溫度轉換及輸出， 最高12 位分辨率，精度可達±0.5℃， 檢測溫度范圍為-55℃~+125℃， 因此它能滿足本系統(tǒng)的設計要求。DS18B20 與微控制器的連接電路見圖2 所示。

圖2 STC89C52RC 微控制器模塊和DS18B20 的連接電路圖

　　2.3 繼電器開關控制模塊

　　繼電器開關模塊由TLP521 -4 、ULN2803 和SRD -12VDC 及三極管構成， 由微控制器輸出的信號經過三極管構成的開關電路送往TLP521 -4 光耦芯片再通過ULN2803 達林頓管的放大后用來驅動SRD-12DC 繼電器， 進而達到控制空調的各種開關的作用， 繼電器開關控制模塊與微控制器的電路連接圖如圖3 所示。

圖3 繼電器控制模塊電路圖