CN101713585B - 用于控制独立式汽车空调系统的控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制独立式汽车空调系统的控制器，包括主控板、与主控板相通信连接的空调辅控板和发电机组辅控板，主控板上的第一单片机根据按键电路的输入并结合传感电路采集的室内温度进行处理，将控制信号通过第一通信模块相应地输出给空调辅控板上的第二通信模块和发电机组辅控板上的第三通信模块，发电机组辅控板的第三单片机根据接收的控制信号驱动输出电路以控制发电机工作；空调辅控板的第二单片机根据接收的控制信号驱动继电器输出电路以控制空调工作，从而当汽车的主发动机关闭后，车内自带空调停止工作时，即可通过该控制器运行独立空调系统，为驾驶员提供舒适的环境，达到环保又节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车空调设备的控制装置。
背景技术
近年来，环保和能源问题成为世界关注的焦点，也成为汽车行业发展的关键因素，目前大部分汽车都是自带空调，利用汽车本身的发动机为空调提供电源。这种情况造成空调只能在汽车起动时应用，当汽车停下关闭发动机后，空调因没有电源而停止工作。特别环保意识很强的地方，会限制你车停下时必须关闭发动机，否则会污染空气环境。国内还好，尤其国外有明确规定。
而现实生活中，尤其是开卡车的驾驶员通常把驾驶室当成休息室，所以开空调是必不可少的。开主发动机功率太大，给车内空调提供电源太浪费能源了，而且污染环境。
因此产生一种独立式汽车空调系统，其主要安装在卡车、重汽等类上。所谓独立式即有独立的发电机、独立的空调以及控制器。现有的汽车空调控制器仅能控制汽车空调的，只有制冷、制热、风速等一些功能，对于这款独立式的汽车空调是不能运行起来的，更不能控制发电机发电，因此独立式汽车空调系统的控制器急待开发以使得独立式汽车空调系统能够良好稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种协调控制独立安装在汽车上的空调和发电机从而无需启动汽车发动机系统的控制器。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于控制独立式汽车空调系统的控制器，所述的独立式汽车空调系统包括独立安装在汽车上的空调、用于为该空调提供独立电源的发电机组以及用于控制发电机组和空调运行的控制器，所述的控制器包括主控板、与所述的主控板相通信连接的空调辅控板和发电机组辅控板，
所述的主控板包括第一单片机、用于采集车内温度的传感电路、用于进行手动操作或设定控制要求的按键电路、第一通信模块，所述的传感电路、按键电路的输出端分别与第一单片机的输入端相连接，所述的告警电路的输入端与第一单片机的一输出端相连接，所述的第一通信模块与第一单片机相双向连接；
所述的空调辅控板包括第二单片机、与空调各独立元件相连接以控制空调运行的继电器输出电路、第二通信模块，所述的继电器输出电路的输入端与第二单片机的输出端相连接，所述的第二通信模块与第二单片机相双向通信连接；
所述的发电机组辅控板包括第三单片机、用于控制发电机运行与第三单片机输出端相连接的输出电路、与第三单片机相双向通信连接的第三通信模块；所述的第一通信模块、第二通信模块与第三通信模块相连接；
当需要控制空调的运行，主控板上的第一单片机根据按键电路的输入并结合传感电路采集的室内温度进行处理，将控制信号通过第一通信模块相应地输出给空调辅控板上的第二通信模块和发电机组辅控板上的第三通信模块，所述的发电机组辅控板的第三单片机根据接收的控制信号驱动输出电路以控制发电机工作；所述的空调辅控板的第二单片机根据接收的控制信号驱动继电器输出电路以控制空调工作。
在根据上述技术方案进一步实施中，所述的第一单片机采用ATMEGA64L芯片，所述的第二单片机采用ATMEGA48V芯片，所述的第三单片机采用ATMEGA48V芯片。
具体地，所述主控板上的传感电路输出端与第一单片机的管脚P60～P61相连接，按键电路输出端与第一单片机的管脚P14～P19相连接，第一通信模块发射和接收端与第一单片机的管脚P2～P4相连接，显示电路的输入端与第一单片机的管脚P6～P7以及P32～P45相连接；
所述空调辅控板上的继电器输出电路的输入端与第二单片机的管脚P13～P19相连接，第二通信模块的发射和接收端与第二单片机的管脚P2～P4相连接，输入电路的输出端与第二单片机的管脚P5～P6以及P25～P28相连接，电压测量电路的输出端与第二单片机的管脚P23～P24相连接；
所述的发电机组辅控板上的输出电路的输入端与第三单片机的管脚P11～P12以及P15～P19相连接，第三通信模块的发射端和接收端与第三单片机的管脚P2～P4相连接，输入电路的输出端与第三单片机的管脚P5～P6以及P25～P28相连接，电压测量电路的输出端与第三单片机的管脚P23～P24相连接，转速测量电路的输出端与第三单片机的管脚P13相连接。
由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明的控制器可对独立安装在汽车上的空调及发电机进行协同控制，从而当汽车的主发动机关闭后，车内自带空调停止工作时，即可通过该控制器运行独立空调系统，为驾驶员提供舒适的环境，使用本发明的控制器的独立空调系统能源消耗少，排污量少，达到环保又节能的效果。
附图说明
附图1为本发明控制器实现原理框图；
附图2为根据本发明所实施的控制器上主控板电路图；
附图3为根据本发明所实施的控制器上空调辅控板电路图；
附图4为根据本发明所实施的控制器上发电机组辅控板电路图；
其中：D、主控板；1、按键电路；2、传感电路；3、时钟电路；4、电源电路；5、显示电路；6、告警电路；7、第一通信模块；8、第一单片机；
H、空调辅控板；9、继电器输出电路；10、输入电路；11、电源电路；12、电压测量电路；14、第二通信模块；15、第二单片机；
A、发电机组辅控板；16、输出电路；17、输入电路；18、转速测量电路；19、电源电路；20、电压测量电路；21、告警电路；22、第三通信模块；24、第三单片机；
具体实施方式
如图1所示的用于独立式空调系统的控制器，其主要由主控板D、空调辅控板H、发电机组辅控板A三大模块组成，主控板D、发电机组辅控板A通过通信接口分别与空调辅控板H相连。通过对主控板D进行手动操作或设定控制要求，让空调辅控板H和发电机组辅控板A执行主控板D的指令和设定的功能。下面对三大控制板的组成原理进行分别说明：
主控板D主要包括核心的第一单片机8，与第一单片机8输入端连接有传感电路2、用于进行手动操作或设定控制要求的按键电路1、时钟电路3、用于为单片机提供工作电压的电源电路4，与第一单片机8输出端连接有显示电路5和告警电路6，同时，第一单片机8还双向通信连接有第一通信模块7，图2所示的为主控板D各功能单元的具体电路示意图，其中，第一单片机8采用ATMEGA64L芯片，传感电路2输出端与该芯片的P60～P61管脚相连接，按键电路1输出端与该芯片的P14～P19管脚相连接，时钟电路3输出端与该芯片的P57～P59管脚相连接，第一通信模块7发射和接收端与该芯片的P2～P4管脚相连接，显示电路5的输入端与芯片的P6～P7以及P32～P45管脚相连接，告警电路6与芯片的P8管脚相连接。
上述各具体电路的实现可采用惯用功能电路实现，在此对本实施例中的各实现电路不再具体说明，凡能够实现上述各功能的电路均应在本申请的保护范围内。
所述的空调辅控板H主要包括第二单片机15，与第二单片机15的输入端分别连接的用于采集空调工作状态的输入电路10、为单片机提供适于的工作电压的电源电路11以及用于检测空调工作电压的电压测量电路12，与第二单片机15的输出端连接有继电器输出电路9，所述的继电器输出电路9用于与空调各独立元件相连接以控制空调的运行，与第二单片机15还双向连接有第二通信模块14，在本实施例中，如图3所示，第二单片机15采用ATMEGA48V芯片，其中继电器输出电路9的输入端与该芯片的P13～P19管脚相连接，第二通信模块14的发射和接收端与芯片的管脚P2～P4相连接，输入电路10的输出端与该芯片的管脚P5～P6以及P25～P28相连接，电压测量电路12的输出端与该芯片的管脚P23～P24相连接。同样，上述各具体电路的实现可采用惯用功能电路实现，在此不再赘述。
所述的发电机组辅控板A包括一核心第三单片机24，与第三单片机24的输入端分别连接的输入电路17、转速测量电路18、电源电路19、电压测量电路20，所述的输入电路17用于采集发电机水温、油温、压力信息，转速测量电路18用于采集发电机的转速，电源电路19为单片机提供合适的工作电压，第三单片机24的输出端连接有用于控制发电机运行的输出电路16，以及与第三单片机24相双向通信连接的第三通信模块22。在本实施例中，如图4所示，第三单片机24采用ATMEGA48V芯片，各电路与该芯片的具体连接为：输出电路16的输入端与芯片的管脚P11～P12以及P15～P19相连接，第三通信模块22的发射端和接收端与第三单片机24的管脚P2～P4相连接，输入电路17的输出端与第三单片机24的管脚P5～P6以及P25～P28相连接，电压测量电路20的输出端与第三单片机24的管脚P23～P24相连接，转速测量电路18的输出端与第三单片机24的管脚P13相连接。同样，上述各具体电路的实现可采用惯用功能电路实现，在此不再赘述。
上述主控板D的第一通信模块7、空调辅控板H的第二通信模块14以及发电机组辅控板A的第三通信模块22通过RS485通信协议实现通信连接。
当需要控制空调的运行，主控板D上的第一单片机8根据按键电路1的输入并结合传感电路2采集的室内温度进行处理，将控制信号通过第一通信模块7相应地输出给空调辅控板H上的第二通信模块14和发电机组辅控板A上的第三通信模块22，所述的发电机组辅控板A的第三单片机24根据接收的控制信号驱动输出电路16以控制发电机工作；所述的空调辅控板H的第二单片机15根据接收的控制信号驱动继电器输出电路9以控制空调工作。
在具体实施时，通过该控制器还可对独立式空调系统的运行进行检测，包括当启动发电机工作时，发电机的启动顺序设定为先加热再启动。如果启动失败的话，将会重复启动，若干次启动不成功，进行声光报警，关闭控制发电机的电磁阀。当关闭发电机辅控板A后，至少需要间隔一段时间才能再启动。启动成功后按下主控板D上的控制空调开启的按键，以开启独立式空调。在实施时，可以采用完全手动模式，也可以采用自动运行模式。在自动运行模式下可以设定舒适监控温度，当室内温度与设定舒适度偏差超过2℃时，自动启动发动机和空调机，运行并调节室内温度达到设定值后自动停机。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于控制独立式汽车空调系统的控制器，所述的独立式汽车空调系统包括独立安装在汽车上的空调、用于为该空调提供独立电源的发电机组以及用于控制发电机组和空调运行的控制器，其特征在于：所述的控制器包括主控板(D)、与所述的主控板(D)相通信连接的空调辅控板(H)和发电机组辅控板(A)，
所述的主控板(D)包括第一单片机(8)、用于采集车内温度的传感电路(2)、用于进行手动操作或设定控制要求的按键电路(1)、第一通信模块(7)、告警电路(6)，所述的传感电路(2)、按键电路(1)的输出端分别与第一单片机(8)的输入端相连接，所述的告警电路(6)的输入端与第一单片机(8)的一输出端相连接，所述的第一通信模块(7)与第一单片机(8)相双向连接；
所述的空调辅控板(H)包括第二单片机(15)、与空调各独立元件相连接以控制空调运行的继电器输出电路(9)、第二通信模块(14)，所述的继电器输出电路(9)的输入端与第二单片机(15)的输出端相连接，所述的第二通信模块(14)与第二单片机(15)相双向通信连接；
所述的发电机组辅控板(A)包括第三单片机(24)、用于控制发电机运行与第三单片机(24)输出端相连接的输出电路(16)、与第三单片机(24)相双向通信连接的第三通信模块(22)；所述的第二通信模块(14)分别与第一通信模块(7)和第三通信模块(22)相连接；
当需要控制空调的运行，主控板(D)上的第一单片机(8)根据按键电路(1)的输入并结合传感电路(2)采集的室内温度进行处理，将控制信号通过第一通信模块(7)相应地输出给空调辅控板(H)上的第二通信模块(14)和发电机组辅控板(A)上的第三通信模块(22)，所述的发电机组辅控板(A)的第三单片机(24)根据接收的控制信号驱动输出电路(16)以控制发电机工作；所述的空调辅控板(H)的第二单片机(15)根据接收的控制信号驱动继电器输出电路(9)以控制空调工作。
2.根据权利要求1所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述的主控板(D)还包括与第一单片机(8)的输出端相连接的显示电路(5)。
3.根据权利要求2所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述的空调辅控板(H)还包括输出端分别与第二单片机(15)的输入端相连接的用于采集空调工作状态的输入电路(10)和用于检测空调辅控板工作电压的电压测量电路(12)。
4.根据权利要求3所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述的发电机组辅控板(A)还包括输出端分别与第三单片机(24)的输入端相连接的用于采集发电机水温、压力信息的输入电路(17)和用于采集发电机转速的转速测量电路(18)。
5.根据权利要求4所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述的主控板(D)、空调辅控板(H)及发电机组辅控板(A)上还分别设置有用于为相应单片机(8、15、24)提供工作电压的电源电路。
6.根据权利要求5所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述的第一单片机(8)采用ATMEGA64L 片，所述的第二单片机(15)采用ATMEGA48V芯片，所述的第三单片机(24)采用ATMEGA48V芯片。
7.根据权利要求6所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述主控板(D)上的传感电路(2)输出端与第一单片机(8)的管脚P60～P61相连接，按键电路(1)输出端与第一单片机(8)的管脚P14～P19相连接，第一通信模块(7)发射和接收端与第一单片机(8)的管脚P2～P4相连接，显示电路(5)的输入端与第一单片机(8)的管脚P6～P7以及P32～P45相连接。
8.根据权利要求6所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述空调辅控板(H)上的继电器输出电路(9)的输入端与第二单片机(15)的管脚P13～P19相连接，第二通信模块(14)的发射和接收端与第二单片机(15)的管脚P2～P4相连接，输入电路(10)的输出端与第二单片机(15)的管脚P5～P6以及P25～P28相连接，电压测量电路(12)的输出端与第二单片机(15)的管脚P23～P24相连接。
9.根据权利要求6所述的用于控制独立式汽车空调系统的控制器，其特征在于：所述的发电机组辅控板(A)上的输出电路(16)的输入端与第三单片机(24)的管脚P11～P12以及P15～P19相连接，第三通信模块(22)的发射端和接收端与第三单片机(24)的管脚P2～P4相连接，输入电路(17)的输出端与第三单片机(24)的管脚P5～P6以及P25～P28相连接，电压测量电路(20)的输出端与第三单片机(24)的管脚P23～P24相连接，转速测量电路(18)的输出端与第三单片机(24)的管脚P13相连接。
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