汽车空调远程智能控制系统设计

林国君，杨雪银，贾远鹏，黄俊杰，于文彬

汽车空调远程智能控制系统设计

林国君，杨雪银，贾远鹏，黄俊杰，于文彬

（临沂大学 机械与车辆工程学院，山东 临沂 276005）

文章设计了一种以STM32F103为核心的汽车空调远程智能控制系统。该系统采用DS18B20实时检测汽车内的温度，通过手机与STM32的无线通信远程控制汽车空调的启停，提前对车内温度进行控制，提升人们驾乘的舒适度，具有广泛的应用前景。

STM32；汽车空调；无线通信

1 引言

随着人们生活水平的提高，汽车已普及到千家万户。中、低档汽车的空调一般都是手动控制，只有进入车内后才能开启空调。但在炎热的夏天或寒冷的冬天，车内会异常的炽热或寒冷。尤其在夏天，高温曝晒的汽车，车内温度可达70℃。基于此，设计了一款低成本的、可远程控制汽车空调的装置，可提前几分钟开启空调，调节车内温度，提高人们驾乘的舒适度[1,2]。

2 硬件设计

该系统由两部分组成：一是以微处理器为核心的温度检测与控制模块；二是微处理器与手机的数据传输模块。本设计选用32位嵌入式单片机STM32F103作为控制核心。该单片机具有足够的存储器及众多的I/O口，以满足不同的需求，同时，为以后产品的升级提供了方便。选用数字式温度传感器DS18B20实时检测车内温度。采用TC35模块，运用GSM通信网络完成微处理器与手机的远程数据传输。汽车空调远程智能控制系统结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

2.1 温度检测与控制

DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的一款数字式温度传感器，可直接将温度转化为数字信号，只有一个数字输出端，应用方便。其测温范围为-55℃至+125℃，测温精度为±0.5℃，完全满足本系统的需求。DS18B20有两种供电方式，即外部电源供电和内部寄生电源供电。为了提高系统可靠性，本设计采用外部电源供电。

汽车空调的控制由继电器开关控制电路实现。继电器开关控制电路由光耦、驱动放大器和继电器组成。具体工作过程为：STM32输出的信号经光耦TLP521隔离，通过ULN2003达林顿管放大后驱动SRD-12VDC继电器，以接通空调电源开关。最后，根据检测到的车内温度打开加热或制冷开关。

温度检测和空调控制电路如图2所示。

图2 温度检测和空调控制电路

2.2 TC35模块

TC35模块是西门子公司推出的一款双频900/1800MHz的高集成度GSM模块。数据传输内容支持语音、数据、短信息和传真。有多种传输速率可供选择，可工作于空闲模式或省电模式以降低功耗。同时，TC35支持232/TTL电平的串口连接，可通过USB-232模块或USB-TTL模块连接电脑，以方便系统调试[3-5]。

手机通过发送短信息对汽车空调进行远程控制，控制指令使用“密码+指令”的格式发送。STM32接收到短信息后，对信息进行判别、处理。若密码正确，则完成相应的控制功能。

手机发送“开启空调”后，STM32发出控制信号通过继电器接通空调电源，使空调工作；发送“关闭空调”，STM32发出控制信号切断空调电源。同时，本系统会定时向手机发送车内实时温度和空调的工作状态，以便实时了解车内状况。

TC35模块电路原理图如图3所示。

图3 TC35模块电路

3 软件设计

系统软件在KeiluVision5开发环境下编译。根据系统实现的功能，主要包括主程序、温度测控子程序、LCD显示子程序、无线传输子程序等几部分。系统的工作过程为：系统启动后进行初始化，实时获取当前车内温度并等待中断，根据接收到的短信息完成相应的控制功能。主程序流程图如图4所示。

图4 主程序流程图

4 总结

本系统以STM32F103为核心，由DS18B20实时检测车内温度，通过无线通信实现了手机对于车内温度的检测与控制。经长期现场应用后，温度控制精确，极大地提高了人们乘车的舒适度，且系统稳定可靠，应用方便，成本低，升级方便。

[1] 吴柳燕,李健民.汽车空调智能控制方法与应用[J].汽车实用技术,2012(9):100-102.

[2] 杨璐,裴顺.汽车空调智能温度控制系统[J].电子设计工程,2018,26 (22):133-136.

[3] 杨扬.基于TC35i的智能传输系统[J].电子测试,2016(16):8-9.

[4] 刘亚利,吴芳.基于GSM的汽车空调远程控制系统设计[J].交通科技与经济,2011(1):101-104.

[5] 龚跃玲.基于STM32的USB OTG数据通信的实现[J].硬件纵横, 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

林国君（1998-），男，在校学生，就读于临沂大学机械与车辆工程学院车辆工程专业。现为国家级创新创业项目“汽车远程智能温度控制装置的设计”的负责人，成员有贾远鹏，黄俊杰、于文彬。