【正文】 我將列出詳細(xì)的元?dú)饧鍐魏蛥?shù)表做為設(shè)計(jì)的依據(jù)。在這個(gè)電路中 FU是快速熔斷器，是為了保護(hù)該電路在短路的情況下，不損壞設(shè)備及 相關(guān)的電器元件。原邊的最大電流是副邊的所有電流的和。故選用的集成穩(wěn)壓器為 7812 和 7805。 13/（ 308179。2% 大氣壓力 86kPa～ 106kPa， 工作誤差 ≤177。175179。 以上就是本次設(shè)計(jì)中電源模塊的硬件電路設(shè)計(jì)，因?yàn)榉€(wěn)壓電源在實(shí)際工作中，已經(jīng)很成熟而且很完善，所以本次設(shè)計(jì)中，只是利用一些實(shí)際中常用的參數(shù)作為本次電源的設(shè)計(jì)參數(shù)。 在這個(gè)溫度采集電路中，我們可以看出，最終輸入到控制器 IOA0、 IOA1口的信號(hào)是電壓信號(hào)。 由于 MFD50234型熱敏電阻線性化比較好的一段是 20℃ 80℃，為了在最高溫度和最低溫度中使被測(cè)信號(hào)基本接近滿(mǎn)量程值，采取線性區(qū)域中間某一點(diǎn)的阻值做為固定的電阻值。 在溫度線性比較好的的區(qū)域內(nèi) SPCE061A的 AD值都沒(méi)有達(dá)到極限值。 SPCE061A的 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果都在高 10位，每次將其移入低 10位再計(jì)算 4次平均值作為 AD轉(zhuǎn)換程序的返回值。所以說(shuō)在程序和硬件接線圖上，并沒(méi)了什么特別的地方，只是四相八拍的步進(jìn)電機(jī)的接法值得思考和學(xué)習(xí)。 ULN2021是具有 7個(gè)達(dá)林頓電路的集成驅(qū)動(dòng)芯片 ,此芯片集電 極可以收集電流達(dá) 500mA。電流 ，電阻 32歐姆 ，最大力矩 。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 23 小于此角度。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。 n/60 P=2π nM/60 其 P 為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度， n 為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓178。從任務(wù)書(shū)可以理解到，風(fēng)扇的主要工作速度不是很高，主要是在中頻段。以下就這兩快分別進(jìn)行闡述 。其具體參數(shù)如下： 3CT16S 是 NPNPN 雙向三極閘流晶閘管 封裝形式為 TO220。 600 V 門(mén)極耗散峰值功率 PGM ， 20 W 門(mén)極耗散平均功率 PG（ AV） ， W 門(mén)極正向峰值電流 VRGM ， 5 V 等效結(jié)溫 Tvj ， 125 ℃ 存儲(chǔ)溫度 Tstg ， 40－ 150 ℃ 按照以上的參數(shù)，我們可以看出在我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)電路中， 是完全可以滿(mǎn)足我們?cè)O(shè)計(jì)要求的。 ) ]plln U R sTe RR L Ls??? ? ? ? (1)式 上式就是異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程式，由方程式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率一定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比。 下面將風(fēng)扇電機(jī)的選型給以說(shuō) 明。在此基礎(chǔ)上我們選的是： YDK— 30E型，是由湖州越球電機(jī)生產(chǎn)的。這樣設(shè)計(jì)電路中就一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，就是 PWM信號(hào)的頻率與風(fēng)扇電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源之間的頻率同頻的問(wèn)題。這些顯示有的是表示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，有的顯示控制的過(guò)程及結(jié)果。通常正向壓降值在 ～ 3V 范圍內(nèi)。完全滿(mǎn)足我們的設(shè)計(jì)要求。這樣來(lái)對(duì)于設(shè)計(jì)好的電路的可靠性就能得到保證。 所選 型號(hào)為 ：L252PRD2。 、 紅外接收 電路的設(shè)計(jì) 紅外接收單元是人機(jī)對(duì)話(huà)的窗口，紅外信號(hào)的接收的好壞，直接影響到人多設(shè)備的控制功能的體現(xiàn)。下面就列出本次設(shè)計(jì)的電路圖，然后進(jìn)行必要的理論分析和參數(shù)計(jì)算： 根據(jù)前面的方案的選擇和確定，本設(shè)計(jì)中，我們用的是由日本東芝公司生產(chǎn)的 TA8141S 紅外接收集成芯片。電容最大為平均 檢波，瞬態(tài)響應(yīng)靈敏度低；電容量小的，則為峰值檢波，瞬態(tài)響應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈寬波動(dòng)大，易造成遙控誤動(dòng)作。該腳和電源之間連接一只 R895 電阻后，輸出脈沖低電平的標(biāo)準(zhǔn)值為 。 紅外遙控信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的紅外信號(hào)，被紅外光敏二極管 VD10 接收后，轉(zhuǎn)化為響應(yīng)的電信號(hào)。 ⑵、電路元?dú)饧饔?。?dāng) C1 的容量變的很大或失效時(shí)，則遙控器的信號(hào)的接受電路的瞬態(tài)響應(yīng)速度會(huì)大大降低。當(dāng) f0 偏離較多時(shí)候，不但會(huì)造成遙控距離縮短，甚至?xí)疬b控器誤動(dòng)作。從敘述我們可以看出，這些特性完全滿(mǎn)足我們的設(shè)計(jì)要求，而且在程序的編制中也能起到很大作用。我們這次的設(shè)計(jì)用 RS485也可以，這對(duì)于微型控制器的控制性能會(huì)得到保證。在這里將只對(duì) ISO485 這個(gè)通訊模塊進(jìn)行工作原理上的闡述。 ISO485 采用+5V 供電，功耗很小，在 5 Mbits/s 時(shí)典型功耗為 180mW。根據(jù)多方面查資料和咨詢(xún)老師，我們選擇以下方案作為過(guò)流、過(guò)壓以及過(guò)零檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方案。在圖 1 電路中由 DCP010505將非隔離型的 +5V電源轉(zhuǎn)換成隔離型的 +5V電源，供 ISO485的隔離電源輸入端 VSB使用 、過(guò)流、過(guò)壓以及過(guò)零電路的設(shè)計(jì) 這一部分的設(shè)計(jì)，主要基于保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 ISO485 是 BB 公司采用其電容耦合隔離技術(shù)生產(chǎn)的高速、低功耗型 RS485 隔離驅(qū)動(dòng)電路，內(nèi)含符合 RS485 標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器和高速信號(hào)隔離電路。 下面就把本設(shè)計(jì)中采用的通訊電路的電路圖列出來(lái)，進(jìn)行必要的理論闡 述和參數(shù)上的計(jì)算。在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求中，要求用 RS485通訊方式進(jìn)行上下位機(jī)之間的通訊。當(dāng)其容量變大時(shí)，不但抗外部干擾能力下降， 而 且輸出脈沖的低電平持續(xù)時(shí)間也會(huì)增加，由此會(huì)造成遙控器距離縮短。 ? TA8141S 的③腳所接的 C2（ ）為檢波電容，當(dāng)其容量變小時(shí)，檢波脈沖的脈寬變動(dòng)就大，極易造成遙控器誤動(dòng)作。 ? TA8141S 的②與④腳所接的 RC 網(wǎng)絡(luò)（ C R2 組成），主要是用來(lái)設(shè)置前置放大器的頻率特性和增益的。此信號(hào)經(jīng)前置放大器、限幅放大器（兩級(jí)放大器的增益約 80db）、 38KHZ 的帶通濾波器（ B、 P、 F）濾除其他頻率成分的噪聲干擾后，送至峰值檢波器，由峰值檢波器濾除 38KHZ 的載波信號(hào)，檢出遙控信號(hào)的外包羅線脈沖（即脈位調(diào)制編碼脈沖），最后由整形電路整形（由積分器和施米特觸發(fā)器），把脈位調(diào)治編碼脈沖轉(zhuǎn)換為白哦準(zhǔn)的幅度調(diào)制編碼脈沖后，從⑦ 腳輸出送給控制器 SPCE061A 的 IOA8 腳。 。 ⑥ 積分電容連接端，該腳所接的積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為 330pf。 ② RC 網(wǎng)絡(luò)連接端，該腳與地之間接有 RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)確定前置放大器基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 28 的頻率增益。在本次設(shè)計(jì)中，紅外通訊主要完成開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)命令、溫度的設(shè)定值的增減、風(fēng)扇速度的控制、導(dǎo)風(fēng)板電機(jī)的 控制、除濕、除霜命令的發(fā)出?！? 由式可知，每當(dāng)結(jié)溫升高 10℃ ，則波長(zhǎng)向長(zhǎng)波漂移 1nm，且發(fā)光的均勻性、一致性變差。這種顯示方法，一，來(lái)可以節(jié)省大量的 I/O 口；基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 27 二，來(lái)還可以在程序編寫(xiě)中比較簡(jiǎn)單。發(fā)光二極管的兩根引線中較長(zhǎng)的一根為正極，應(yīng)按電源正極。 發(fā)光二極管的反向耐壓（即反向擊穿電壓）值比普通二極管的小，所以使用時(shí)，為了防止擊穿造成發(fā)光二極管不發(fā)光，在電路中要加 接二極管來(lái)保護(hù)。 下面將從狀態(tài)顯示和溫度值顯示兩方面進(jìn)行說(shuō)明，先看狀態(tài)值顯示，具體的設(shè)計(jì)電路如下： 基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 26 在這個(gè)電路中，是低電平觸發(fā)電路，我們采用 1K 的上拉電阻，來(lái)限制直接通入 I/O 口的電流，在 I/O 出現(xiàn)低電平的時(shí)候點(diǎn)亮發(fā)光二級(jí)管。在程序中，我們可以將過(guò)零信號(hào)接到 INTEXT1上，用每次的中斷來(lái)控制 PWM的輸出，達(dá)到最終對(duì)風(fēng)扇電機(jī)的控制。 電機(jī)和 雙向三極閘流晶閘管 選擇好以后，我將其控制功能在此進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。我們這個(gè)設(shè)計(jì)中，因?yàn)槭强照{(diào)的設(shè)計(jì)，所以首先電機(jī)的體積要下，功率不是很大。 負(fù)載電壓有效值 U 和晶閘管導(dǎo)通角 ? 的關(guān)系為： 基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 25 11 [ s in 2 s in ( 2 2 )]OU U a a? ???? ? ? ? （ 2）式 式中 a 為觸發(fā)角， ? 為導(dǎo)通角。 2 /39。 400，177。在這個(gè)電路設(shè)計(jì)當(dāng)中，電機(jī)的額定最大功率是 30w，所以在次設(shè)計(jì)中， 雙向三極閘流晶閘管 的通態(tài)電流大約是 。下面我們就把這次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的風(fēng)扇電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路列出來(lái)，并進(jìn)行詳細(xì)的原理和 參數(shù)計(jì)算等方面的闡述。 根據(jù)以上的選擇步進(jìn)電機(jī)的方法，我選擇了我們現(xiàn)在使用的這個(gè) 57BYG007 型的步進(jìn)電機(jī)，在滿(mǎn)足我們?cè)O(shè)計(jì)要求的前提下，在 性?xún)r(jià)比、重量等其他非主要因素上也是具有很突出的特點(diǎn)。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的 23 倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸） ⑶ 、力矩與功率換算 步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的， 一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下： P= Ω178。 ⑵ 靜力矩的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。 下面我們就步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行選型和參數(shù)校正： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要采用四相八拍的，功率在 3w—6w，額定工作電壓直流 12v的直流步進(jìn)電機(jī)，根據(jù)這些要求我們選 ： 57BYG007型。 從實(shí)際電路圖可以看出，主要由驅(qū)動(dòng)器 ULN2021，以及四相八拍的電機(jī)構(gòu)成整個(gè)電路。 由于每個(gè)熱敏電阻的特性并非一樣，與熱敏電阻串聯(lián)的固定電阻的不準(zhǔn)確等原因，每支溫度計(jì)在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)至少進(jìn)行 4次采集校正，并適當(dāng)?shù)匦薷膮?shù)以達(dá)到最佳測(cè)量值。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中， IOA0和 IOA1接在溫度采集的信號(hào)的輸入端，當(dāng)程序開(kāi)始進(jìn)入初始化后，溫度采集系統(tǒng)就開(kāi)始工作，進(jìn)行溫度的采集并送到控制器里面進(jìn)行運(yùn)算和處理。在25℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為 5K歐姆，所以選取固定阻值 R的值為 5K歐姆。當(dāng)溫度改變時(shí)候， Rt阻值改變，其兩端的電壓值也隨之改變，測(cè)量?jī)啥说碾妷和ㄟ^(guò)以下公式計(jì)算得溫度值： T=T0－ KVT 式中： T— 被測(cè)溫度值； T0— 與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度系數(shù)； K— 與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)； Vt— 熱敏電阻兩端的電壓。 基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 20 、溫度采集電路的設(shè)計(jì)及其原理、參數(shù)的計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，以及前面對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇和論證，我們可以清楚的知道，本次設(shè)計(jì)中溫度采集環(huán)節(jié)的作用，以及要采集的對(duì)象。所選定的型號(hào)是： MYH305D430。3% 顯示方式 數(shù)字顯示 ， 漏電流分辨率 電源電壓 220V177。 13/（ 308179。穩(wěn)壓器的輸入電壓比輸出電壓高 3V，穩(wěn)壓器的壓差取 3V，故穩(wěn)壓器的輸入電壓為： UI1=12+3=15V UI2=5+3=8V 變壓器副邊電壓有效值為： U1=UI1 / =15 / = 取 13V 基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 19 U2=UI2 / =8 / = 取 7V 變壓器的變比為： K=U1/U2/U3=220/13/7 穩(wěn)壓器的輸入電流為： IO=IO(max)+IQ=300+8=308mA IQ 為穩(wěn)壓器的偏置電流，一般為 8 mA。由此可以見(jiàn)變壓器的容量，也就是 30w左右，可選的型號(hào)有： MTD—30w的變壓器做為我們電源側(cè)的變壓器。 變壓器 T0的選擇：三邊的電壓等級(jí)比為： 220： 13： 6，這也是 變壓器繞組數(shù)的比例。下面將先畫(huà)出電源的設(shè)計(jì)電路，然后進(jìn)行工作方式的分析。 根據(jù)前面提到的，我們本部分將設(shè)計(jì)以下幾個(gè)電路：電源電路、溫度采集電路、步進(jìn)電機(jī)的控制電路、風(fēng)扇電機(jī)的控制電路、顯示電路、紅外接收電路、通信電路以及過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)零電路的設(shè)計(jì)。這時(shí)候我們還必須采用過(guò)零檢測(cè)電路，那就是在電源電壓過(guò)零點(diǎn)的同時(shí)允許觸發(fā)脈沖對(duì)晶閘管進(jìn)行觸發(fā)，來(lái)控制輸出電壓的大小，以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的要求。這就需要在軟件設(shè)計(jì)中，對(duì)采用頻率做出規(guī)定。對(duì)于紅外接收這一塊，是系統(tǒng)和用戶(hù)之間進(jìn)行交流的平臺(tái)，所以對(duì)這塊的可靠性和 易操作性做出了很高的要求。在這個(gè)設(shè)計(jì)方案中，我們可以看出，有溫度采集、紅外接收、風(fēng)擺電機(jī)的控制、有風(fēng)扇電機(jī)的控制、室內(nèi)外機(jī)的通訊、還有顯示電路，這些都是設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的要求，這些單元電路的設(shè)計(jì)，充分滿(mǎn)足了，我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。這些硬件上的條件都是我們進(jìn)行單元電路設(shè)計(jì)和總體方案集成的前提。這也使得我們的設(shè)計(jì)最終目的更加的明確和清晰。電阻的合理搭配，是為了在分壓過(guò)程中，使三極管的導(dǎo)通電壓得到穩(wěn)定的控基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說(shuō)明書(shū)） 16 制，電容容量的選擇是為了不讓檢測(cè)到的沖擊波影響控制器的判斷能力，也為了保護(hù)其他電路不受到損害。根據(jù)多方面查資料和咨詢(xún)老師，我們選擇以下方案作為過(guò)流、過(guò)壓以及過(guò)零檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方案。這樣的設(shè)計(jì)可以在滿(mǎn)