制冷体系已成为的现代轿车重要装备，制冷体系内的冷媒量和冷媒纯度都是影响制冷作用的关键因素，需求如期进行体系检测和冷媒替换。冷媒的替换进程分为冷媒收回、抽真空、注冷冻油和冷媒加注四个进程。目前我国的轿车制冷体系的修理和保护的手法，大多仍是人工操作，其作业进程冗杂，功率低下，常因操作不妥导致体系损害。
作者完结的轿车制冷体系保护的主动化设备研发，有效地提高了修理功率和保护质量，完结了轿车制冷体系冷媒替换的全主动操作，运用简洁，界面友爱。
全主动冷媒加注操控体系选用16位单片机MSP430F149为中心操控器，选用了ATERA公司新式CPLD器材EPF10K10A，并完结了外存数据加密，整机功用齐备、牢靠性高。
2 体系结构及操控流程
全主动冷媒加注体系结构首要由嵌入式操控体系、电子秤、真空泵、压缩机、多个状况检测传感器、履行开关和电磁阀等组成。如图1所示。
图1 冷媒加注体系结构图
冷媒加注体系主动操控的作业流程有：车辆信息输入、加注信息查询、冷媒辨认和收回、抽真空、加冷冻油、加冷媒及成果打印八项内容，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体系正确衔接之后，操作员通过操作面板键盘输入车辆的生产厂家、车辆类型和年月信息等参数。
(2)加注信息查询操控体系依据输入的车辆信息，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、冷媒加注量及其它操控参数。
(3)冷媒辨认发操控信号发动冷媒剖析仪，冷媒剖析仪提取车辆冷媒试样进行类型剖析，辨认成果提交操控体系。要求冷媒加注体系贮存罐内与被加注车辆的冷媒类型相同，不然体系给出报警提示，互换与之相同类型的冷媒储罐后，持续下一步作业。
(4)冷媒收回操控相应的履行机构，依托车辆冷媒管路内本身的压力进行冷媒收回，收回的冷媒经净化处理后，导入冷媒储罐。
(5)抽真空收回压力平衡后，操控翻开真空泵，抽取车辆冷媒管路中剩余的冷媒气体，直至挨近零压。封闭真空泵，真空传感器监测车辆冷媒贮存室压力。以确认的时间内压力值得改变，检测冷媒管路是否存在走漏。若无走漏，进入下一步作业，不然需先对冷媒管路进行修理，确保冷媒管路密封杰出。
(6)加冷冻油依照操控流程，向车辆制冷体系参加对应该车的定量冷冻油。
(7)冷媒加注向车辆参加相应量的同类型冷媒。
(8)打印加注成果体系装备的微型打印机打印本次”加注作业”的有关项目和参数，提交用户和存档。至此，完结冷媒加注的全进程。
依据上述的体系结构和操控流程，全主动轿车冷媒加注操控体系规划要点研讨和处理了四个问题：榜首，体系作业安稳牢靠和较强的抗搅扰才能；第二，人机接口规划友爱、直观和操作便利；第三，完结嵌入式车辆冷媒加注信息数据库体系；第四，研发高精度电子秤，确保冷媒分量的精确计量，完结冷媒加注量的精确操控。
3 硬件体系规划
冷媒加注体系归于”汽保”设备，作业环境比较恶劣，电磁搅扰较大。本着安稳牢靠、线路简略，一起要求功用齐备、技能新颖的规划方针，全主动轿车冷媒加注操控体系的硬件体系结构如图3所示。
首要组成部件有：MSP430F149单片机、杂乱可编程逻辑器材(CPLD)、压力传感器及其调度电路、串行接口的液晶显现器和冷媒剖析仪、键盘、微型打印机、开关量输入输出操控、并口E2PROM等组成。
(1) MSP430F149单片机M，SP430F149是全主动轿车冷媒加注体系的操控中心，完结传感器数据成果处理，开关量信号的检测，键盘的辨认，USART0和USART1两个串口通讯的办理,与CPLD器材的通讯与操控。德州仪器(TI)公司的MSP430F149单片机是FLASH类型单片机，内置60KB+256字节FLASH，2KB RAM。冷媒加注体系选用液晶显现界面，程序中含有很多的界面和菜单、动画数据，MSP430F149中60KB的FLASH ROM满意体系程序对存储空间的需求;2KB的内部RAM确保了数据收集、处理、显现等暂时数据和很多的体系全局变量需求;丰厚的I/O资源完结了键盘的扩大和开关量信号的输入检测，以及CPLD器材的通讯和操控。
(2) CPLD器材扩展单片机通过CPLD器材外接了存储器X28C512，8路固态继电器和微型打印机。其间X28C512为64K并口E2PROM，用来保存车辆加注信息数据库。8路固态继电器宣布驱动输出信号，操控各个履行机构。CPLD器材选用ALTERA公司的EPF10K10A，处理了3V作业的单片机和5V作业器材的接口问题;EPF10K10A的端口驱动才能满意了固态继电器对驱动电流的要求;完结了单片机口线的扩展，精简了电路；EPF10K10A内部含有6144Bits RAM，可完结加注信息数据库的数据加密。
(3) 压力传感器及其调度电路冷媒加注体系选用应变式压力传感器完结电子秤功用。传感器检测平台上冷媒罐及其内部冷媒的分量，据此操控冷媒加注进程的进行，由下式表明：Q = (q1+q0) – (q2+q0)式中：Q 已加注冷媒量，q0 冷媒罐分量，q1 加注前冷媒分量，q2 当时冷媒分量。
传感器输出毫伏级应变信号，通过扩大、调零、滤波等调度后，送至模数转化芯片ICL7135进行A/D转化，输出的数字信号送单片机，完结压力信号的检测。单片机依据处理成果的值域规模，进行查表，完结分段线性化，将传感器信号同冷媒分量对应。冷媒加注体系完结的电子秤量程为0～50千克，精度为10克。
(4) 串口通讯MSP430F149单片机有USART0和USART1两个串行通讯口，冷媒加注体系外接了三个串口通讯设备，串行接口的智能型LCD、冷媒剖析仪和上位计算机。其间冷媒剖析仪和上位机复用USART1通讯口。RS232接口芯片选用了3V-5V兼容的MAX3232。
(5) 键盘和开关量检测使用MSP430F149的P1、P2口完结。P1 、P2口具有中止功用，可以实时的捕捉触发事情。
4 软件体系规划
全主动轿车冷媒加注操控体系软件包含监控程序、中止程序以及数据处理程序等。监控程序的首要作用是及时的呼应用户的服务恳求，有效地办理设备本身的软硬件及人机一体化联络设备，并在体系出毛病时，供给相应的处理信息。首要有：体系初始化办理、键盘办理、显现办理、通讯办理、仪器各个功用模块的办理、中止办理等。本体系用到的中止源有：串行口中止、外部中止、软件定时器中止。 冷媒加注操控体系完结的功用首要有：主动加注、手动加注、电子秤计量、加注信息数据库办理、体系设置，如图4所示。
(1)主动加注形式下冷媒加注体系主动地完结冷媒加注全进程；(2)手动加注形式下操作员可有挑选的完结冷媒辨认、收回、抽真空、加冷冻油、加注冷媒中的一项或多项操作；(3)电子秤功用可以检测称重平台上物体的质量；(4)数据办理功用完结对车辆加注信息数据库的保护，包含数据查询、数据阅读、记载的添加、修正和删去，别的，冷媒加注体系还供给了数据库更新功用，使用操控体系同上位机通讯完结，在单片机操控下写入存储芯片X28C512；(5)体系设置功用包含设备信息设定、用户信息设定、冷媒信息设定、运转参数设定等。
冷媒加注体系人机接口操控中，软件完结了各个液晶显现函数模块和输入法程序，可以进行数字、英文和汉字的输入，这些根本模块在人机接口操作中被调用。
5 定论
本文研发的冷媒加注操控体系完结了轿车冷媒加注的全主动操控，提高了轿车制冷体系保护功率和修理质量，操控体系完结各项功用并到达各项精度目标，功能安稳，牢靠性高，设备操作简略便利。
