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概述

  該系統具有製冷、制熱、除濕、自動4種工作模式,包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風速等控制功能;在定時開機時,可根據訪間溫度作智能判斷,自動調整定時開機時間,避免開機……


  該系統具有製冷、制熱、除濕、自動4種工作模式,包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風速等控制功能;在定時開機時,可根據訪間溫度作智能判斷,自動調整定時開機時間,避免開機時太冷或太熱;另外,可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示,以及完整的抗干擾和系統保護功能。
  本系統硬體簡單可靠,軟體具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統具有很高的性能價格比。
  1 控制器原理
  系統CPU根據遙控器或按鍵輸入的命令,對採集到的溫度進行智能判斷,然後作出相應的製冷、制熱或除溫運行。再通過介面電路,驅動壓縮機、換向閥、風向電機和室內風機作相應動作,並對溫度用LED指示。系統的原理框圖如圖1所示。

  2 硬體設計
  進行系統硬體框圖設計時,既要考慮編寫程序的方便、又要充分利用軟體的功能來簡化硬體結構,即做到“軟硬兼施”。
  2
.1 單片機的選擇
  系統有3路溫度模擬信號輸入,還有1路電壓和1路電流模擬輸入,共5路模擬輸入要求;而模擬信號要轉換成數字信號才能用單片機CPU處理。為提高系統的性能價格比,應採用含有A/D轉換器的單片機。經過各方面的綜合比較,我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉換器,恰好滿足系統的模擬輸入要求。另外,它在1塊晶元上集成了1個8位邏輯運算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個數據存儲器、3個埠(A口、B口、C口)共22條I/O線、3個定時器/計數器。另外,只有35條易學易用而高效的RISC(精簡指令集計算機)指令,同時,晶元具看門狗功能,並提供對軟體運行出錯的保護。
  2.2 模擬輸入電路
  本系統直接用熱敏電阻進行測溫,再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路,因其干擾較大,特加上二極體限幅保護。對感測器的不同電阻值,將其所對應的不同分壓值輸入至PIC單片機的A/D轉換口,在單片機內部轉換成數字信號。該檢測電路結構簡單,性能價格比高。又因採用的單片機為8位,所以溫度轉換精度高,可為0.5℃,完全滿足了空調的信號檢測精度要求。
  對過流信號的檢測,不用經過比較器,節約了資源;而是採用模擬信號整流分壓后直接輸入,通過單片機自帶的A/D轉換器,每500μs對其進行一次檢測,並進行軟體比較,以確認是否過流。
  對過零電壓信號的檢測,也是採用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個電壓半波的過零點都要檢測,所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。

  2.3 溫度指示電路
  該電路可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示,而且結構簡單,僅佔用2根I/O線和使用1個八位移位寄存器74LS164。方法是對設定溫度進行穩定指示,對房間溫度進行1s間隔閃爍指示。每秒取出溫度信號。如果是21℃或30℃,則直接將相應位置成低電平,使相應LED燈亮,如果上22~29℃,則將溫度轉換成相應顯示碼,通過RB6產生CLOCK信號,RB7串列送出顯示碼至8位移位寄存器74LS164,再進行LED指示。
  2.4 室內風向電機控制電路
  本控制系統的室內風向葉片有自動、擺動以及5種固定角度等運行狀態。為得到高精度的角度控制,我們採用DC12V四相八拍步電機驅動。步進控制電路中採用單片機的RB2、RB3、RB4、RB5作為四相(A、B、C、D)八拍環行分配時序,經電流放大器件ULN2003功率放大后驅動步進電機運轉。控制方法是根據目標位置和當前位置的角度差,輸出相應數量的脈拍數,並通過輸出脈拍的不同時序來控制正反轉。
  2.5 室內風機控制電路
  製冷和制熱量的大小與室內風機的轉速有著密切的關係。本系統中室內風機採用雙向晶閘管移相控制,使其產生電壓調速。控制電路如圖3所示。在單片機內部,根據RA5口檢測到的電壓過零點為同步信號,再通過定時器控制產生所需脈衝的相位和寬度,從RC1口輸出,然後經晶體管放大、脈衝變壓器隔離輸出,再觸發雙向晶體管導通。為了減小脈衝變壓器的容量,輸出的是幾個連續的窄脈衝序列。

[admin via 研發互助社區 ] 基於PIC16C72單片機的空調控制系統電路圖(1)已經有2685次圍觀

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