汽车自动空调电子控制系统设计

　　摘要：本汽车自动空调电子控制系统参考设计集合了飞思卡尔S12G微控制器产品系列和模拟器件(MC33905、MC33932、MC33937)，具有可驱动汽车空调系统中的直流无刷/有刷及步进电机等三种类型电机的功能。同时，汽车自动空调电子控制系统功能丰富，具有根据环境温度、湿度及空气质量等参数的变化，自动调节车内温度和吹风模式并具有去雾、除霜、自动切换空气内外循环等功能。而且，参考设计中的液晶屏可显示丰富的内容，包括日历、温度、风速等，从而实现更加便捷、舒适和安全的驾驶体验。

　　自动空调电子控制系统设计框图可分为控制板及驱动板两部分，如图1，图2所示。　　

　　控制板功能电路

　　(1)电源及通信电路：围绕MC33905实现，集成CAN收发器、LIN收发器、2路LDO等。

　　(2)环境采样及调试电路：围绕MC9S12G240实现，包括温度、湿度、光强、空气质量等，由相应的采样电路转换成模拟电压或PWM占空比，通过MC9S12G240的ADC模块，Timer模块检测输入。此外控制板还预留了SCI调试接口，与LIN通信复用。

　　(3)人机接口电路：由MC9S08LG32实现，功能包括3×3矩阵键盘、2路编码器型旋钮及4×37段码式LCD输出。

　　(4)鼓风机控制电路：采用直流无刷电机，使用反电动势检测(无传感器)的控制方法。控制电路包括死区控制电路、PWM产生电路、硬件保护电路及采样调理电路等。

　　(5)挡板电机及继电器控制电路：挡板电机同时选用伺服电机和步进电机，系统集成了两种电机的软硬件控制方法。另外系统包含两路继电器驱动电路，用于电磁离合器及除霜控制等。

　　驱动板下功能电路

　　(1)电源供电电路：电源输入来自汽车电池整流输出，通过DC/DC LM5022转换成12V供给控制板及驱动芯片。另外采用DC/DC LM2694将12V转换成5V供给采样电路。

　　(2)挡板电机驱动电路：采用MC33932，它集成了多路H桥驱动，通过接收MCU控制信号输入，输出电机驱动信，同时它具有过流保护的功能。