基于MSP430单片机的冷媒中心控制系统的研制

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:657

作者：赵锐高兵权杜磊刘凤良

摘要：全自动冷媒加注系统是作者为汽车制冷系统维护研制的新设备。本文基于msp430单片机设计的嵌入式全自动冷媒加注控制系统，重点研究了设备的组成结构，提出了自动控制的工作流程，讨论了系统主要硬件和软件模块的具体设计和实现方法。

关键词：冷媒加注制冷系统单片机 cpld

1 引言

制冷系统已成为的现代汽车重要配置，制冷系统内的冷媒量和冷媒纯度都是影响制冷效果的关键因素，需要按期进行系统检测和冷媒更换。冷媒的更换过程分为冷媒回收、抽真空、注冷冻油和冷媒加注四个步骤。目前我国的汽车制冷系统的维修和维护的手段，大多仍是人工操作，其工作过程繁杂，效率低下，常因操作不当导致系统损伤。

作者完成的汽车制冷系统维护的自动化设备研制，有效地提高了维修效率和维护质量，实现了汽车制冷系统冷媒更换的全自动操作，使用简便，界面友好。

全自动冷媒加注控制系统采用16位单片机msp430f149为核心控制器，采用了atera公司新型cpld器件epf10k10a，并实现了外存数据加密，整机功能完备、可靠性高。

2 系统结构及控制流程

全自动冷媒加注系统结构主要由嵌入式控制系统、电子秤、真空泵、压缩机、多个状态检测传感器、执行开关和电磁阀等组成。如图1所示。

图1 冷媒加注系统结构图

冷媒加注系统自动控制的工作流程有：车辆信息输入、加注信息查询、冷媒识别和回收、抽真空、加冷冻油、加冷媒及结果打印八项内容，如图2所示。

（1）车辆信息输入

在将被检修车辆的冷媒管道同冷媒加注系统正确连接之后，操作员通过操作面板键盘输入车辆的生产厂家、车辆型号和年月信息等参数。

（2）加注信息查询

控制系统根据输入的车辆信息，在车辆加注信息数据库中查找对应该车的冷媒类型、冷冻油加注量、冷媒加注量及其它控制参数。

（3）冷媒识别

发控制信号启动冷媒分析仪，冷媒分析仪提取车辆冷媒试样进行类型分析，识别结果提交控制系统。要求冷媒加注系统储存罐内与被加注车辆的冷媒类型相同，否则系统给出报警提示，调换与之相同类型的冷媒储罐后，继续下一步工作。

（4）冷媒回收

控制相应的执行机构，依靠车辆冷媒管路内自身的压力进行冷媒回收，回收的冷媒经净化处理后，导入冷媒储罐。

（5）抽真空

回收压力平衡后，控制打开真空泵，抽取车辆冷媒管路中残余的冷媒气体，直至接近零压。关闭真空泵，真空传感器监测车辆冷媒储存室压力。以确定的时间内压力值得变化，检测冷媒管路是否存在泄漏。若无泄漏，进入下一步工作，否则柘榷岳涿焦苈方形蓿繁＠涿焦苈访芊饬己谩?/font>

（6）加冷冻油

按照控制流程，向车辆制冷系统加入对应该车的定量冷冻油。

（7）冷媒加注

向车辆加入相应量的同类型冷媒。

（8）打印加注结果

系统配置的微型打印机打印本次"加注工作"的有关项目和参数，提交用户和存档。至此，完成冷媒加注的全过程。

依据上述的系统结构和控制流程，全自动汽车冷媒加注控制系统设计重点研究和解决了四个问题：第一，系统工作稳定可靠和较强的抗干扰能力；第二，人机接口设计友好、直观和操作方便；第三，实现嵌入式车辆冷媒加