基于單片機(jī)的冷媒中心控制系統(tǒng)的研制
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（2）加注信息查詢 控制系統(tǒng)根據(jù)輸入的車輛信息，在車輛加注信息數(shù)據(jù)庫中查找對應(yīng)該車的冷媒類型、冷凍油加注量、冷媒加注量及其它控制參數(shù)。
（3）冷媒識別 發(fā)控制信號啟動冷媒分析儀，冷媒分析儀提取車輛冷媒試樣進(jìn)行類型分析，識別結(jié)果提交控制系統(tǒng)。要求冷媒加注系統(tǒng)儲存罐內(nèi)與被加注車輛的冷媒類型相同，否則系統(tǒng)給出報警提示，調(diào)換與之相同類型的冷媒儲罐后，繼續(xù)下一步工作。
（4）冷媒回收控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，依靠車輛冷媒管路內(nèi)自身的壓力進(jìn)行冷媒回收，回收的冷媒經(jīng)凈化處理后，導(dǎo)入冷媒儲罐。
（5）抽真空 回收壓力平衡后，控制打開真空泵，抽取車輛冷媒管路中殘余的冷媒氣體，直至接近零壓。關(guān)閉真空泵，真空傳感器監(jiān)測車輛冷媒儲存室壓力。以確定的時間內(nèi)壓力值得變化，檢測冷媒管路是否存在泄漏。若無泄漏，進(jìn)入下一步工作，否則需先對冷媒管路進(jìn)行維修，確保冷媒管路密封良好。
（6）加冷凍油按照控制流程，向車輛制冷系統(tǒng)加入對應(yīng)該車的定量冷凍油。
（7）冷媒加注向車輛加入相應(yīng)量的同類型冷媒。
（8）打印加注結(jié)果系統(tǒng)配置的微型打印機(jī)打印本次"加注工作"的有關(guān)項目和參數(shù)，提交用戶和存檔。至此，完成冷媒加注的全過程。
依據(jù)上述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制流程，全自動汽車?yán)涿郊幼?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)設(shè)計重點研究和解決了四個問題：第一，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠和較強(qiáng)的抗干擾能力；第二，人機(jī)接口設(shè)計友好、直觀和操作方便；第三，實現(xiàn)嵌入式車輛冷媒加注信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；第四，研制高精度電子秤，保證冷媒重量的精確計量，實現(xiàn)冷媒加注量的準(zhǔn)確控制。
3 硬件系統(tǒng)設(shè)計
冷媒加注系統(tǒng)屬于"汽保"設(shè)備，工作環(huán)境比較惡劣，電磁干擾較大。本著穩(wěn)定可靠、線路簡單，同時要求功能完備、技術(shù)新穎的設(shè)計目標(biāo)，全自動汽車?yán)涿郊幼⒖刂葡到y(tǒng)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
主要組成部件有：MSP430F149單片機(jī)、復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）、壓力傳感器及其調(diào)理電路、串行接口的液晶顯示器和冷媒分析儀、鍵盤、微型打印機(jī)、開關(guān)量輸入輸出控制、并口E2PROM等組成。
（1） MSP430F149單片機(jī) M
（2） CPLD器件擴(kuò)展單片機(jī)通過CPLD器件外接了存儲器X28C512，8路固態(tài)繼電器和微型打印機(jī)。其中X28C512為64K并口E2PROM，用來保存車輛加注信息數(shù)據(jù)庫。8路固態(tài)繼電器發(fā)出驅(qū)動輸出信號，控制各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)。CPLD器件選用ALTERA公司的EPF10K10A，解決了3V工作的單片機(jī)和5V工作器件的接口問題；EPF10K10A的端口驅(qū)動能力滿足了固態(tài)繼電器對驅(qū)動電流的要求；實現(xiàn)了單片機(jī)口線的擴(kuò)展，精簡了電路；EPF10K10A內(nèi)部含有6144 Bits RAM，可實現(xiàn)加注信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)加密。
（3） 壓力傳感器及其調(diào)理電路冷媒加注系統(tǒng)采用應(yīng)變式壓力傳感器實現(xiàn)電子秤功能。傳感器檢測平臺上冷媒罐及其內(nèi)部冷媒的重量，據(jù)此控制冷媒加注過程的進(jìn)行，由下式表示：Q ＝ (q1＋q0) － (q2+q0)式中：Q 已加注冷媒量，q0 冷媒罐重量，q1 加注前冷媒重量，q2 當(dāng)前冷媒重量。
傳感器輸出毫伏級應(yīng)變信號，經(jīng)過放大、調(diào)零、濾波等調(diào)理后，送至模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ICL7135進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，輸出的數(shù)字信號送單片機(jī)，完成壓力信號的檢測。單片機(jī)根據(jù)處理結(jié)果的值域范圍，進(jìn)行查表，實現(xiàn)分段線性化，將傳感器信號同冷媒重量對應(yīng)。冷媒加注系統(tǒng)實現(xiàn)的電子秤量程為0～50千克，精度為10克。
（4） 串口通信MSP430F149單片機(jī)有USART0和USART1兩個串行通信口，冷媒加注系統(tǒng)外接了三個串口通信設(shè)備，串行接口的智能型LCD、冷媒分析儀和上位計算機(jī)。其中冷媒分析儀和上位機(jī)復(fù)用USART1通信口。RS232接口芯片選用了3V-5V兼容的MAX3232。
（5） 鍵盤和開關(guān)量檢測利用MSP430F149的P1、P2口實現(xiàn)。P1 、P2口具有中斷功能，能夠?qū)崟r的捕捉觸發(fā)事件。
4 軟件系統(tǒng)設(shè)計
全自動汽車?yán)涿郊幼⒖刂葡到y(tǒng)軟件包括監(jiān)控程序、中斷程序以及數(shù)據(jù)處理程序等。監(jiān)控程序的主要作用是及時的響應(yīng)用戶的服務(wù)請求，有效地管理設(shè)備自身的軟硬件及人機(jī)一體化聯(lián)系設(shè)備，并在系統(tǒng)出故障時，提供相應(yīng)的處理信息。主要有：系統(tǒng)初始化管理、鍵盤管理、顯示管理、通信管理、儀器各個功能模塊的管理、中斷管理等。本系統(tǒng)用到的中斷源有：串行口中斷、外部中斷、軟件定時器中斷。 冷媒加注控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要有：自動加注、手動加注、電子秤計量、加注信息數(shù)據(jù)庫管理、系統(tǒng)設(shè)置，如圖4所示。
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