一种汽车空调温度控制系统的设计
赵学斌+冯汝健+杨蕊+王强
【摘要】 远程汽车空调温度控制系统的设计一种以GSM 无线网络为基础，通过温度传感器，将用户手机、汽车空调组合成一个小型物联网的应用设计，现代汽车中的空调一般是利用手工进行控制的，空调只有等到司机进入驾驶室才能开启或关闭，这就使得在炎热的夏天或寒冷的冬天，刚进入车内时由于空调没有开启，人会感觉到异常的燥热或寒冷，因此设计和制造出能监控车内温度并根据监测到的温度情况来进行提前远程控制开启车内空调系统的设备。
【关键字】 GSM 物联网 SIM900a DS18B20 单片机 继电器
引言
随着无线通信、电子信息传感技术的日益发展，物联网通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、摄像头等信息传感设备，根据通信协议，将物联网和我们生活中的物品连接起来，让他们通过信息交换和通讯，以实现物品的自动识别、定位、跟踪、监控和管理为目标的服务已成为一种时尚的潮流。
现在全球各个国家对物联网技术的发展越来越重视，而且大多数国家为了形成更有利战略部署已经将物联网应用在军事发展上。可想而知各个行业的发展中推广使用物联网技术是必然趋势。
当我们经过市场调查后了解到现在大多数司机不管夏天还是冬天都是亲自进到汽车里才能对汽车空调进行操作，但是因为没有提前打开空调，所以人们在刚进到汽车内会感觉到非常的燥热或寒冷。所以本系统就是从物联网方便人们出行的角度出发，提出一种以GSM 无线网络为基础，设计出的一个小型物联网的应用系统。本系统将温度传感器采集到的信息以短信的方式发送到手机用户，利用短信发送控制指令来控制汽车空调，人们只需要通过手机就可以实现对汽车空调的控制，通过该系统可以让人们享受便利出行的快乐。
一、系统的总体设计
本系统总体设计的模块有STC89C51RC单片机控制模块、DS18B20温度采集模块、SIM900a短信模块、继电路开关控制模块和电源模块。
设计思路：当天气过于炎热或寒冷时，一些用户出行时想要知道自己爱车内的温度时，便可以通过手机发送短信指令查询汽车内的温度的高低，该指令以短信的方式到安装在车内的SIM900a，SIM900a接受到短信后用串口把该指令返回到主控芯片，单片机将采集到的温度信息处理后，通过SIM900a将采集到的温度传回到用户手机上，如果用户觉得车内温度较过高或太低，还可以发送调节温度的指令控制车内空调来调节汽节车内的温度，这样一来可以早一步将汽车内的温度调节到最佳。
二、硬件电路的设计
由系统组成方框图所示可知，该系统设计包括微控制器模块（STC89C51RC）、DS18B20温度采集模块、继电路开关控制模块、电源模块和SIM900a模块组成。
2.1微控制器模块
采用的是STC89C51RC 微控制芯片， 该单片机有功耗低、控制和抗干扰能力强、性价比高的优点。最高工作时钟频率为80MHz，片内含4K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，无需专门的仿真器和编程器，自带看门狗电路，所以本系统的微控制芯片选用的是STC51单片机。
2.2温度采集模块
温度采集模块选用 DS18B20 温度传感器， 它的体积小、价格低、抗干擾能力强、精度高（-0.5℃～+0.5℃）并且采用单总线数据通信， 全数字温度转换及输出。测量范围（-55℃～125℃）也在本系统测量范围内，所以选用DS18B20来采集温度。
2.3继电器开关模块
该模块主要包括光耦TLP521 -4、达林顿管ULN2803 和继电器SRD-5VDC-SL-C及三极管， 通过单片机输出的信号经过三极管构成的开关电路传送到TLP521 -4 光耦芯片之后经过达林顿管ULN2803的放大后来驱动继电器SRD-5VDCSL-C来控制汽车内空调。
2.4 SIM900a模块
该模块用5v供电（直流），并且支持 GSM/GPRS 四个频段，包括 850，900，1800，1900MHZ及 GSM07.07，07.05 AT 命令和 Ai Thinker 扩展命令。该模块不仅有短信，数据，彩信，上网而且还有 DTMF功能，能够实现远程遥控功能，在无人的情况下，也可以实现远程复位。
2.5电源模块
本系统电源模块采用了LM1117-5和LM1117-3.3将直流供电电压12V降低到本系统所需要的5 V和3.3 V 的电压。
三、结语
现在手机基本上成年人人手一部，用户只需发送发一条简单地的温度查询指令，指令以短消息的方式发送给SIM900a，再通过串口将指令发送给单片机，然后单片机会把采集到的温度信息通过GSM短信息服务中心发送给SIM900a再传回到用户手机上实现对汽车内温度的实时调节和实时监控；同时根据自身的情况，用户可以通过手机短信功能远程控制汽车空调来调节汽车内温度的高低，让人们可以享受非常舒适便利的出行服务。
参 考 文 献
[1] 汽车空调温度控制系统设计方案.OFweek电子工程网.2011.07
