汽車空調遠程智能控制系統設計

林國君，楊雪銀，賈遠鵬，黃俊杰，于文彬

汽車空調遠程智能控制系統設計

林國君，楊雪銀，賈遠鵬，黃俊杰，于文彬

（臨沂大學 機械與車輛工程學院，山東 臨沂 276005）

文章設計了一種以STM32F103為核心的汽車空調遠程智能控制系統。該系統采用DS18B20實時檢測汽車內的溫度，通過手機與STM32的無線通信遠程控制汽車空調的啟停，提前對車內溫度進行控制，提升人們駕乘的舒適度，具有廣泛的應用前景。

STM32；汽車空調；無線通信

1 引言

隨著人們生活水平的提高，汽車已普及到千家萬戶。中、低檔汽車的空調一般都是手動控制，只有進入車內后才能開啟空調。但在炎熱的夏天或寒冷的冬天，車內會異常的熾熱或寒冷。尤其在夏天，高溫曝曬的汽車，車內溫度可達70℃。基于此，設計了一款低成本的、可遠程控制汽車空調的裝置，可提前幾分鐘開啟空調，調節車內溫度，提高人們駕乘的舒適度[1,2]。

2 硬件設計

該系統由兩部分組成：一是以微處理器為核心的溫度檢測與控制模塊；二是微處理器與手機的數據傳輸模塊。本設計選用32位嵌入式單片機STM32F103作為控制核心。該單片機具有足夠的存儲器及眾多的I/O口，以滿足不同的需求，同時，為以后產品的升級提供了方便。選用數字式溫度傳感器DS18B20實時檢測車內溫度。采用TC35模塊，運用GSM通信網絡完成微處理器與手機的遠程數據傳輸。汽車空調遠程智能控制系統結構框圖如圖1所示。

圖1 系統結構框圖

2.1 溫度檢測與控制

DS18B20是美國DALLAS半導體公司推出的一款數字式溫度傳感器，可直接將溫度轉化為數字信號，只有一個數字輸出端，應用方便。其測溫范圍為-55℃至+125℃，測溫精度為±0.5℃，完全滿足本系統的需求。DS18B20有兩種供電方式，即外部電源供電和內部寄生電源供電。為了提高系統可靠性，本設計采用外部電源供電。

汽車空調的控制由繼電器開關控制電路實現。繼電器開關控制電路由光耦、驅動放大器和繼電器組成。具體工作過程為：STM32輸出的信號經光耦TLP521隔離，通過ULN2003達林頓管放大后驅動SRD-12VDC繼電器，以接通空調電源開關。最后，根據檢測到的車內溫度打開加熱或制冷開關。

溫度檢測和空調控制電路如圖2所示。

圖2 溫度檢測和空調控制電路

2.2 TC35模塊

TC35模塊是西門子公司推出的一款雙頻900/1800MHz的高集成度GSM模塊。數據傳輸內容支持語音、數據、短信息和傳真。有多種傳輸速率可供選擇，可工作于空閑模式或省電模式以降低功耗。同時，TC35支持232/TTL電平的串口連接，可通過USB-232模塊或USB-TTL模塊連接電腦，以方便系統調試[3-5]。

手機通過發送短信息對汽車空調進行遠程控制，控制指令使用“密碼+指令”的格式發送。STM32接收到短信息后，對信息進行判別、處理。若密碼正確，則完成相應的控制功能。

手機發送“開啟空調”后，STM32發出控制信號通過繼電器接通空調電源，使空調工作；發送“關閉空調”，STM32發出控制信號切斷空調電源。同時，本系統會定時向手機發送車內實時溫度和空調的工作狀態，以便實時了解車內狀況。

TC35模塊電路原理圖如圖3所示。

圖3 TC35模塊電路

3 軟件設計

系統軟件在KeiluVision5開發環境下編譯。根據系統實現的功能，主要包括主程序、溫度測控子程序、LCD顯示子程序、無線傳輸子程序等幾部分。系統的工作過程為：系統啟動后進行初始化，實時獲取當前車內溫度并等待中斷，根據接收到的短信息完成相應的控制功能。主程序流程圖如圖4所示。

圖4 主程序流程圖

4 總結

本系統以STM32F103為核心，由DS18B20實時檢測車內溫度，通過無線通信實現了手機對于車內溫度的檢測與控制。經長期現場應用后，溫度控制精確，極大地提高了人們乘車的舒適度，且系統穩定可靠，應用方便，成本低，升級方便。

[1] 吳柳燕,李健民.汽車空調智能控制方法與應用[J].汽車實用技術,2012(9):100-102.

[2] 楊璐,裴順.汽車空調智能溫度控制系統[J].電子設計工程,2018,26 (22):133-136.

[3] 楊揚.基于TC35i的智能傳輸系統[J].電子測試,2016(16):8-9.

[4] 劉亞利,吳芳.基于GSM的汽車空調遠程控制系統設計[J].交通科技與經濟,2011(1):101-104.

[5] 龔躍玲.基于STM32的USB OTG數據通信的實現[J].硬件縱橫, 2011,20(10):32-37.

Design of Automobile Air Conditioning Remote Intelligent Control System

Lin Guojun, Yang Xueyin, Jia Yuanpeng, Huang Junjie, Yu Wenbin

( School of Mechanical and Vehicle engineering, Linyi University, Shandong Linyi 276005 )

This paper designed a remote intelligent control system of automobile air conditioning based on STM32 microprocessor. This system use DS18B20 to detect the temperature in the car, and controls the start and stop of the air conditioner through the wireless communication between the mobile phone and STM32, so as to control the temperature in the car in advance and improve the comfort level of people, which has a wide application prospect.

STM32; Automobile Air Conditioning; Wireless Communication

U462.1

A

1671-7988(2019)24-122-02

U462.1

A

1671-7988(2018)09-122-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.24.039

林國君（1998-），男，在校學生，就讀于臨沂大學機械與車輛工程學院車輛工程專業。現為國家級創新創業項目“汽車遠程智能溫度控制裝置的設計”的負責人，成員有賈遠鵬，黃俊杰、于文彬。