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摘要：车辆长时间停泊在烈日下暴晒，通常会造成车内的温度过高，导致车主在进入到车内之后出现强烈不适感，且高温会导致车内有害的气体增加，对乘车人员的身体健康造成危害，这就对汽车的降温系统提出了高要求。基于此，本文主要对单片机控制的汽车智能化降温系统进行探究。
关键词：单片机;汽车;智能;降温系统;控制;策略
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）14-0230-02
0 引言
高温下的车体安全隐患是极其频发且不易注意到的隐患，在高温暴晒的情况下，汽车内部的温度就会急剧上升，汽车内的高温就会对人体的健康造成极大危害。当前，半导体制冷的装置已在医疗卫生、电子技术、石油化工等各领域得到广泛应用，且取得了显著的效果。
1 单片机概述
1.1 单片机原理 单片机作为集成电路芯片，通常选用超大规模的集成电路技术将存有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在我国的各个行业都得到了广泛应用[1]。单片机对汽车的智能降温系统进行控制，主要原理就是通过空气交换的原理，对汽车内外的温度实施交换，以促使汽车内部的高温空气排出，并将室外的空气导入，以平衡汽车内的温度，并通过加湿装置的运用，对汽车内的空气实施加湿，并经过蒸发吸热，促进温度降低，达到汽车内外温度的动态平衡。
1.2 单片机选型 汽车温度的控制系统当中，硬件选型和匹配极其重要，想要确保温度的控制系统更为高效且精确，通常会选择89C51型号的单片机。目前，该型号单片机的运用极其广泛，通常就有下述优势：第一，继承了89C51的相优点，如价格低、容量大、性价比高;第二，不仅具备89C51的特点，而且还具备ISP的编程功能，以便于人们能够依据产品的需求进行程序的编写与改正;第三，89C51具有显著的极限工作的频率，通常为33MHz，并在该范围中进行正常工作;第四，具备双工UART的串行通道，促使数据具有更高的通用性;第五，89C51内部有相应的计时器，不需要单独技能型连接;第六，具备双数据的指示器，以确保工作的高效性以及便捷性;第七，该单片机具备全新加密的算法，其不仅增强了程序保密性，而且还能使单片机实现高效运用[2]。
1.3 温度控制系统框架 汽车降温系统的设计中，通常有各种模块配合与运用，而基于单片机控制的降温系统，更需注重系统的集成模块，通常包含了单片机的控制模块、数据的采集模块、温度设置的驱动模块、显示模块。降温系统的工作流程为：第一，数据的采集模块能够将当前需测量的产品或空间温度实施即时的采集和记录，以确保数据具有显著的时效性。将采集的温度数据都输入至单片机的控制模块当中，该模块对其实施加工和处理，通过处理之后的温度数据，将显示模块呈现在屏幕上，以便于监测;第二，温度的设置模块能够把温度设定成恰当的数值，采集的温度不在设定的范围内，可运用单片机对温度进行自动调控，在检测的温度过高或者过低的时候，单片机就能转变驱动电路实施加热或降温，从而确保温度保持适宜。
2 单片机控制的汽车智能降温系统
2.1 总体设计 由单片机所控制的智能化降温系统主要包含了两个模块，也就是车体模块、控制模块，在该系统当中，车体模块通常包含了水循環的冷却装置、内外循环的气体交换装置、半导体的制冷装置、太阳能的供电装置。在系统控制的模块，其通常包含了电路自动的控制模块、远程手动的控制模块。在整个系统中，太阳能电池具备的物理性能，可以将整个装置改为太阳能天窗，通过太阳能的光电转变成原能，并将相关太阳能转变成电能用做半导体的制冷装置。在车内的温度到达温度控制器所设置的数值时，其电路的自动控制就能启动，先切换为外循环，且抽气泵运行，并把车内的大约70℃高温和环境中40℃空间实施交换，通过内外空气的交换，促使车内的温度和环境的温度保持一致，从而实现首步的降温;其次，在环境温度下，将其切换为内循环模式，以促进半导体制冷的启动，通过半导体的制冷降温，气体经过汽车的空调管道排到汽车的车内，以促使汽车内部的气流通过内循环降到设定的温度，通常为26℃。在临时停车或者需要在预定的时间内到达车的时候，车主可将远程手动的控制模块进行启动，并通过时间的控制系统，设置某个时刻，以实现车体的恒温系统启动，达到远程提前降低温度的效果，详见图1。
在该系统中，控制模块与车体模块通常能分别确保车体温度具备的恒温性，根据图2可知，两个部分所控制的装置之间是互相支撑、互相配合、协同工作的，以确保恒温系统的运动具备足够的可靠性。
系统整体的布局通常会受到车体水箱以及空调的限定，一般放置在汽车车内部的前端。本系统主要是将原先致使车辆高温的太阳能都转变为控温能源，其既能实现温度的控制，又不会造成较大的油耗，放置由于高温而产生相应的安全隐患。同时，通过车内的原有部件，通常不需对车体实施大型改造，而需另附零件，不需要对车辆实施组装，并经过太阳能板提供给车体内外循环的系统，以促使车体能够迅速降温，从而实现车载空调的实际耗能得到有效降低。 2.2 半导体的制冷装置 半导体的制冷装置通常由冷端肋片、半导体的制冷片等构成，其主要是汽车车体的恒温系统控制的核心部分，可以把汽车车体高温气体实施冷却与降温处理，并将其排到汽车的车体内，从而达到汽车的降温效果。
在系统设计中，半导体的制冷装置主要是通过半导体的制冷装置通过半导体的制冷片具备的peltier效应达到温度变化。对于半导体的制冷片（TE）而言，其也被称作为热电制冷片，其没有相应的滑动部件，适合运用于空间受限、可靠性较高、无制冷污染的各种场合。在半导体系统中，其工作原理主要是通过直流电流的加热与冷却。经过直流电流具备的极性改变，决定了相同制冷片上达到加热或者冷却。经过电流大小及半导体的材料N、P的元件对数决定了加热或者制冷的加热功效。其具体原理是，在电流流经有一定温度梯度导体的时候，既有通过导体电阻形成焦耳热，而且导体还会吸收或者放出热量，并在温差是△T的导体两点间，其吸热量或者放热量是：
Qι=ι×I×△T
式子中，Qι代表吸热或者放热功率，ι是汤姆逊系数，I为工作电流，△T则是温度梯度。
半导体制冷属于特种新型的一种冷源，与传统的与其他的汽车制冷方法相对比，其可开展不需要任何的制冷剂进行制冷，可无噪音、无污染额连续工作。与此同时，半导体的制冷片的热惯性极小，制冷、制热的时间先对较快，在热端散热的良好冷端空载的状况下，其通电时间低于一分钟，其制冷片就能产生最大温差。因为半导体的制冷片属于电流换能型的片件，能够对温度进行高精度控制，并实现程控、遥控、计算机的控制，以构成自动的控制系统。
2.3 内外循环的管道装置 通过汽车空调循环管道以及汽车内循环的风机、内外循环端的温度传感器、抽气泵，通常指具有一进一出抽气嘴与排气嘴各一个，且在进口处可以持续形成的真空或者负压，把降温装置所形成的冷风，经过汽车的内循环送到车体。在汽车内已经配置了内外循环的系统，其可以不启动车只是通过太阳能供电将温度设置好的内外的循环系统进行自动启动，当外循环的模块温度的传感器感应到车内温度到达设置的高温的时候，外循环的管道循环系统就会自动启动，这个时候，进风口自动开启，通过汽车的排风机的功率大且排风量大，其工作的电压是6-24V，并具有自动调解有事，和太阳能板位于不同日照下所输出的电压不稳定情况相互补，并随着车内的温度逐渐升高，而通过太阳能所引发的外循环电路会自动启动，且通过排风机具备的排风性能达到自动降温。在汽车内的温度从60-70℃降至40℃之后，外循环就会自动结束。汽车的室内温度到达和环境温度同等的状况下，由于环境的温度比内循环设定的温度高，就会实现内循环。在内循环的过程当中，车内外气流通道关闭，也就是进风口会关闭，且半导体的制冷装置就会启动，开风机自动启动的时候，吸入气流，并形成了汽车内的气流循环。
2.4 太阳能供电装置 为了有效解决汽车的发电机没有启动时汽车车体恒温系统开启的动力来源状况，可通过太阳能光伏的发电技术，把太阳能的电池板安装在汽车的顶部，在太阳暴晒的状况下，运用高温提供的环境资源，以太阳能的吸收进行供电。太阳能的供电装置主要是由太阳能的控制器、太阳能的电池组、蓄电池构成。太阳能的光伏发電主要是依据光生伏特效应原理，不管是独立，还是并网发电，其都是由控制器、电池板、逆变器三个部分构成，主要是由电子元器件组成，通常没有机械部件，由此可知，光伏发电的设备精炼且具有稳定、可靠的长寿命。目前，太阳能电池当中的光电转换的效率最高的是单晶硅的太阳能，其光电转换的效率最高能到达24%，由此可知，通过单晶硅的太阳能电池，通过阳光的照射，光就能即刻转换成直流电，提供给车体恒温系统的相关装置，以促进汽车内的温度降低。
3 结束语
综上所述，单片机所控制的汽车智能化降温系统通常体积小、结构紧凑、安装便捷，和汽车的内外循环相结合，可节省复杂化的传输管路，和汽车原先的部件没有体积冲突、没有电路冲突，且可以使半导体制冷能耗得到有效降低，因此，该系统能有效降低高温暴晒的汽车内的温度。
参考文献：
[1]陈守佳，高志彬，郝大亮，等.基于52单片机的车内温度调节系统[J].内燃机与配件，2019（011）：84-85.
[2]倪瑞，张万达.基于AT89S51单片机的温湿度监测与控制系统设计[J].自动化与仪表，2019，34（05）：54-56.
[3]高丽英.基于单片机控制的汽车智能降温系统[J].汽车实用技术，2019（12）：39-44.
关键词：单片机;汽车;智能;降温系统;控制;策略
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）14-0230-02
0 引言
高温下的车体安全隐患是极其频发且不易注意到的隐患，在高温暴晒的情况下，汽车内部的温度就会急剧上升，汽车内的高温就会对人体的健康造成极大危害。当前，半导体制冷的装置已在医疗卫生、电子技术、石油化工等各领域得到广泛应用，且取得了显著的效果。
1 单片机概述
1.1 单片机原理 单片机作为集成电路芯片，通常选用超大规模的集成电路技术将存有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在我国的各个行业都得到了广泛应用[1]。单片机对汽车的智能降温系统进行控制，主要原理就是通过空气交换的原理，对汽车内外的温度实施交换，以促使汽车内部的高温空气排出，并将室外的空气导入，以平衡汽车内的温度，并通过加湿装置的运用，对汽车内的空气实施加湿，并经过蒸发吸热，促进温度降低，达到汽车内外温度的动态平衡。
1.2 单片机选型 汽车温度的控制系统当中，硬件选型和匹配极其重要，想要确保温度的控制系统更为高效且精确，通常会选择89C51型号的单片机。目前，该型号单片机的运用极其广泛，通常就有下述优势：第一，继承了89C51的相优点，如价格低、容量大、性价比高;第二，不仅具备89C51的特点，而且还具备ISP的编程功能，以便于人们能够依据产品的需求进行程序的编写与改正;第三，89C51具有显著的极限工作的频率，通常为33MHz，并在该范围中进行正常工作;第四，具备双工UART的串行通道，促使数据具有更高的通用性;第五，89C51内部有相应的计时器，不需要单独技能型连接;第六，具备双数据的指示器，以确保工作的高效性以及便捷性;第七，该单片机具备全新加密的算法，其不仅增强了程序保密性，而且还能使单片机实现高效运用[2]。
1.3 温度控制系统框架 汽车降温系统的设计中，通常有各种模块配合与运用，而基于单片机控制的降温系统，更需注重系统的集成模块，通常包含了单片机的控制模块、数据的采集模块、温度设置的驱动模块、显示模块。降温系统的工作流程为：第一，数据的采集模块能够将当前需测量的产品或空间温度实施即时的采集和记录，以确保数据具有显著的时效性。将采集的温度数据都输入至单片机的控制模块当中，该模块对其实施加工和处理，通过处理之后的温度数据，将显示模块呈现在屏幕上，以便于监测;第二，温度的设置模块能够把温度设定成恰当的数值，采集的温度不在设定的范围内，可运用单片机对温度进行自动调控，在检测的温度过高或者过低的时候，单片机就能转变驱动电路实施加热或降温，从而确保温度保持适宜。
2 单片机控制的汽车智能降温系统
2.1 总体设计 由单片机所控制的智能化降温系统主要包含了两个模块，也就是车体模块、控制模块，在该系统当中，车体模块通常包含了水循環的冷却装置、内外循环的气体交换装置、半导体的制冷装置、太阳能的供电装置。在系统控制的模块，其通常包含了电路自动的控制模块、远程手动的控制模块。在整个系统中，太阳能电池具备的物理性能，可以将整个装置改为太阳能天窗，通过太阳能的光电转变成原能，并将相关太阳能转变成电能用做半导体的制冷装置。在车内的温度到达温度控制器所设置的数值时，其电路的自动控制就能启动，先切换为外循环，且抽气泵运行，并把车内的大约70℃高温和环境中40℃空间实施交换，通过内外空气的交换，促使车内的温度和环境的温度保持一致，从而实现首步的降温;其次，在环境温度下，将其切换为内循环模式，以促进半导体制冷的启动，通过半导体的制冷降温，气体经过汽车的空调管道排到汽车的车内，以促使汽车内部的气流通过内循环降到设定的温度，通常为26℃。在临时停车或者需要在预定的时间内到达车的时候，车主可将远程手动的控制模块进行启动，并通过时间的控制系统，设置某个时刻，以实现车体的恒温系统启动，达到远程提前降低温度的效果，详见图1。
在该系统中，控制模块与车体模块通常能分别确保车体温度具备的恒温性，根据图2可知，两个部分所控制的装置之间是互相支撑、互相配合、协同工作的，以确保恒温系统的运动具备足够的可靠性。
系统整体的布局通常会受到车体水箱以及空调的限定，一般放置在汽车车内部的前端。本系统主要是将原先致使车辆高温的太阳能都转变为控温能源，其既能实现温度的控制，又不会造成较大的油耗，放置由于高温而产生相应的安全隐患。同时，通过车内的原有部件，通常不需对车体实施大型改造，而需另附零件，不需要对车辆实施组装，并经过太阳能板提供给车体内外循环的系统，以促使车体能够迅速降温，从而实现车载空调的实际耗能得到有效降低。 2.2 半导体的制冷装置 半导体的制冷装置通常由冷端肋片、半导体的制冷片等构成，其主要是汽车车体的恒温系统控制的核心部分，可以把汽车车体高温气体实施冷却与降温处理，并将其排到汽车的车体内，从而达到汽车的降温效果。
在系统设计中，半导体的制冷装置主要是通过半导体的制冷装置通过半导体的制冷片具备的peltier效应达到温度变化。对于半导体的制冷片（TE）而言，其也被称作为热电制冷片，其没有相应的滑动部件，适合运用于空间受限、可靠性较高、无制冷污染的各种场合。在半导体系统中，其工作原理主要是通过直流电流的加热与冷却。经过直流电流具备的极性改变，决定了相同制冷片上达到加热或者冷却。经过电流大小及半导体的材料N、P的元件对数决定了加热或者制冷的加热功效。其具体原理是，在电流流经有一定温度梯度导体的时候，既有通过导体电阻形成焦耳热，而且导体还会吸收或者放出热量，并在温差是△T的导体两点间，其吸热量或者放热量是：
Qι=ι×I×△T
式子中，Qι代表吸热或者放热功率，ι是汤姆逊系数，I为工作电流，△T则是温度梯度。
半导体制冷属于特种新型的一种冷源，与传统的与其他的汽车制冷方法相对比，其可开展不需要任何的制冷剂进行制冷，可无噪音、无污染额连续工作。与此同时，半导体的制冷片的热惯性极小，制冷、制热的时间先对较快，在热端散热的良好冷端空载的状况下，其通电时间低于一分钟，其制冷片就能产生最大温差。因为半导体的制冷片属于电流换能型的片件，能够对温度进行高精度控制，并实现程控、遥控、计算机的控制，以构成自动的控制系统。
2.3 内外循环的管道装置 通过汽车空调循环管道以及汽车内循环的风机、内外循环端的温度传感器、抽气泵，通常指具有一进一出抽气嘴与排气嘴各一个，且在进口处可以持续形成的真空或者负压，把降温装置所形成的冷风，经过汽车的内循环送到车体。在汽车内已经配置了内外循环的系统，其可以不启动车只是通过太阳能供电将温度设置好的内外的循环系统进行自动启动，当外循环的模块温度的传感器感应到车内温度到达设置的高温的时候，外循环的管道循环系统就会自动启动，这个时候，进风口自动开启，通过汽车的排风机的功率大且排风量大，其工作的电压是6-24V，并具有自动调解有事，和太阳能板位于不同日照下所输出的电压不稳定情况相互补，并随着车内的温度逐渐升高，而通过太阳能所引发的外循环电路会自动启动，且通过排风机具备的排风性能达到自动降温。在汽车内的温度从60-70℃降至40℃之后，外循环就会自动结束。汽车的室内温度到达和环境温度同等的状况下，由于环境的温度比内循环设定的温度高，就会实现内循环。在内循环的过程当中，车内外气流通道关闭，也就是进风口会关闭，且半导体的制冷装置就会启动，开风机自动启动的时候，吸入气流，并形成了汽车内的气流循环。
2.4 太阳能供电装置 为了有效解决汽车的发电机没有启动时汽车车体恒温系统开启的动力来源状况，可通过太阳能光伏的发电技术，把太阳能的电池板安装在汽车的顶部，在太阳暴晒的状况下，运用高温提供的环境资源，以太阳能的吸收进行供电。太阳能的供电装置主要是由太阳能的控制器、太阳能的电池组、蓄电池构成。太阳能的光伏发電主要是依据光生伏特效应原理，不管是独立，还是并网发电，其都是由控制器、电池板、逆变器三个部分构成，主要是由电子元器件组成，通常没有机械部件，由此可知，光伏发电的设备精炼且具有稳定、可靠的长寿命。目前，太阳能电池当中的光电转换的效率最高的是单晶硅的太阳能，其光电转换的效率最高能到达24%，由此可知，通过单晶硅的太阳能电池，通过阳光的照射，光就能即刻转换成直流电，提供给车体恒温系统的相关装置，以促进汽车内的温度降低。
3 结束语
综上所述，单片机所控制的汽车智能化降温系统通常体积小、结构紧凑、安装便捷，和汽车的内外循环相结合，可节省复杂化的传输管路，和汽车原先的部件没有体积冲突、没有电路冲突，且可以使半导体制冷能耗得到有效降低，因此，该系统能有效降低高温暴晒的汽车内的温度。
参考文献：
[1]陈守佳，高志彬，郝大亮，等.基于52单片机的车内温度调节系统[J].内燃机与配件，2019（011）：84-85.
[2]倪瑞，张万达.基于AT89S51单片机的温湿度监测与控制系统设计[J].自动化与仪表，2019，34（05）：54-56.
[3]高丽英.基于单片机控制的汽车智能降温系统[J].汽车实用技术，2019（12）：39-44.