汽车座椅温控系统研究

马铭键



汽车座椅温控系统研究

马铭键

（北京市一〇一中学，北京 100091）

针对汽车座椅温度控制展开研究，该系统由智能手机、蓝牙模块、单片机、温度传感器、制冷单元、加热单元、电源和控制软件等组成。智能手机设定温度，通过蓝牙发送指令给单片机，温度传感器将检测到的座椅温度传输给单片机。通过下载到单片机内的控制程序对采集到的座椅温度与设定的温度进行比较，作出判断，发送指令，以使调控座椅温度始终处于设定范围内，并通过试验验证了系统的可行性。

汽车座椅；温度控制；蓝牙传输；单片机

在寒冷的冬季，放置在室外的汽车的座椅温度较低，冰冷的座椅让乘坐人员感觉极不舒服；炎热的夏天，暴晒的驾驶室内闷热无比，座椅也会烘烤人体。另外，汽车坐久了臀部也会感觉非常热，即使打开空调，由于冷气流通不到人体与座椅的接触处，下面的热量还是无法散去，会发热、出汗，这些都会影响乘车者的乘车体验。针对上述情况，制作了一套可通过智能手机来设定汽车座椅温度的智能温控系统。

1 系统构建

1.1 硬件选择

针对汽车座椅的实际情况，经分析研究，硬件选择如下：华为Mate 9智能手机、TELESKYHC-05蓝牙模块、MC9S12XS128MAL单片机、DS18B20数字温度传感器、继电器、半导体制冷片、柔性加热膜、12 V电源、液晶显示模块等。

1.2 软件设计

利用E4E软件进行智能手机蓝牙APP编程，并对其进行程序设定：设置18～22 ℃、22～26 ℃、26～30 ℃、30～35 ℃四个温度区间。将编写完成的APP下载到智能手机中并运行。利用Freescale CodeWarrior软件编写控制程序，将编写好的程序通过BDM线烧制到单片机中。

1.3 实物装配

将MC9S12XS128MAL单片机、TELESKYHC-05蓝牙模块、汉字图形点阵液晶显示模块和控制半导体制冷片、柔性加热膜的两路继电器进行电路连接，制作成控制盒。分别使用数据线和电源线将控制盒、温度传感器、半导体制冷片装置、柔性加热膜以及12 V电源相连，如图1所示。将半导体制冷片装置、柔性加热膜装入汽车座椅中，如图2所示。

2 工作过程

汽车座椅温度控制系统工作流程如图3所示。乘坐人员在上车前或乘车过程中，在智能手机蓝牙APP上设定温度，传输给蓝牙模块，蓝牙模块将信息传递给单片机，另外温度传感器也将检测到的汽车座椅温度信息传递给单片机。

1—制冷片装置；2—柔性加热膜。

图2 温度控制座椅

单片机将座椅温度信息和蓝牙模块接收到的设定信息进行对比，作出判断，当座椅温度在设定的温度区间范围内时，单片机不发启动指令；当座椅温度在设定的温度区间范围之上时，单片机向继电器1发出启动指令，制冷片装置启动降温，当座椅温度下降到设定温度区间范围内时，单片机向继电器1发出停止工作指令，制冷片装置停止工作；当座椅温度在设定的温度区间范围之下时，单片机向继电器2发出启动指令，柔性加热膜启动加热，当座椅温度上升到设定温度区间范围内时，单片机向继电器2发出停止工作指令，柔性加热膜停止工作。如此循环，使汽车座椅始终维持在设定的温度范围内。当乘客下车时，使用手机蓝牙APP关闭温度控制系统，将控制盒开关扳至“关”位置，该系统即停止工作。

3 试验

分别进行了降温试验和升温试验。

3.1 降温试验

温度由32 ℃降至22～26 ℃间。将控制盒开关扳至“开”位置，在智能手机蓝牙APP上选择温度范围22～26 ℃，向蓝牙模块发送指令，单片机向继电器1发送降温指令，制冷片装置启动，数字温度传感器显示温度持续降低，315 s监测点温度26 ℃，系统停止工作。

图3 汽车座椅温度控制系统框图

3.2 升温试验

温度由25.5 ℃升至30～35 ℃间。将控制盒开关扳至“开”位置，在智能手机蓝牙APP上选择温度范围30～35 ℃，向蓝牙模块发送指令，单片机向继电器2发送升温指令，柔性加热膜启动，数字温度传感器显示温度持续升高，351 s监测点温度30 ℃，系统停止工作。

4 结束语

该系统可实现在低温情况下，对汽车座椅进行加热，在高温情况下，对汽车座椅进行降温。可由智能手机通过蓝牙来进行温度的调控，结构简单、易行，成本低，操作简便。试验验证了汽车座椅在一定范围内调控温度的可行性。

［1］丁伟华，范赐伟，康仲杰，等.智能调温座椅的设计与制作［J］.科技创新与应用，2016（5）：31-32.

［2］李莉莉.汽车调温座椅的设计与研究［D］.北京：华北电力大学，2013.

［3］陈昊，孙淑凤，王立.汽车座椅局部散热除湿研究［J］.低温与超导，2008（1）：54-59.

［4］付昕.基于用户体验的智能手机APP界面设计研究［J］.中国高新技术企业，2016（17）：24-25.

［5］任勇，王永东，何伟.单片机原理及应用［M］.北京：清华大学出版社，2012.

TP273

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.22.143

2095－6835（2018）22－0143－01

〔编辑：严丽琴〕