【正文】 是 變壓器繞組數(shù)的比例。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（說明書） 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。3% 顯示方式 數(shù)字顯示 ， 漏電流分辨率 電源電壓 220V177。 基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說明書） 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。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。 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。 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。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來了。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（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， 一般只用力矩來衡量，力矩與功率換算如下： P= Ω178。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，并進(jìn)行詳細(xì)的原理和 參數(shù)計(jì)算等方面的闡述。 400，177。 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（說明書） 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。 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。 下面將從狀態(tài)顯示和溫度值顯示兩方面進(jìn)行說明，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（說明書） 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。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?！? 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。 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（說明書） 28 的頻率增益。 。 ? TA8141S 的②與④腳所接的 RC 網(wǎng)絡(luò)（ C R2 組成），主要是用來設(shè)置前置放大器的頻率特性和增益的。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。 下面就把本設(shè)計(jì)中采用的通訊電路的電路圖列出來，進(jìn)行必要的理論闡 述和參數(shù)上的計(jì)算。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 、過流、過壓以及過零電路的設(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 采用+5V 供電，功耗很小，在 5 Mbits/s 時(shí)典型功耗為 180mW。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。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。 ⑵、電路元?dú)饧饔谩Ｔ撃_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 。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。 所選 型號(hào)為 ：L252PRD2。完全滿足我們的設(shè)計(jì)要求。這些顯示有的是表示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，有的顯示控制的過程及結(jié)果。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。 ) ]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。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。從任務(wù)書可以理解到，風(fēng)扇的主要工作速度不是很高，主要是在中頻段。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡(jiǎn)單。 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。 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。 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。 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)。2% 大氣壓力 86kPa～ 106kPa， 工作誤差 ≤177。故選用的集成穩(wěn)壓器為 7812 和 7805。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。 、 硬件單元電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)前一章的理論分析，和在理論分析基礎(chǔ)上提出的方案論證，最后得到設(shè)計(jì)的最終方案，我們就根據(jù)上面提出的方案來進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)。在硬件方面，我們采用 AT8142S集成塊，這為硬件的可靠性提供了保證。 在這個(gè) 方案中，我們可以看出，首先它滿足我們?cè)O(shè)計(jì)任務(wù)的一切要求，在硬件電路上基本是這樣的，再有 在單元電路的布 局上合理，而且有利于制圖和進(jìn)行硬件搭接。 以上就是我們對(duì)本次設(shè)計(jì)中的各個(gè)單元電路的設(shè)計(jì)方案的提出，在部分電路原理的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了必要的理論論證。 過流、過壓以及過零檢測(cè)的設(shè)計(jì)方案： 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。風(fēng)擺電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)控制是考慮到風(fēng)葉的開度過程是一個(gè)步進(jìn)試的，是一步一步來完成整個(gè)過程的，為了更好地完成這個(gè)過程，在各個(gè)方面做到做好，我們就采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。由設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求可以看出，我們可以使用壓縮機(jī)的那種無級(jí)調(diào)速的方法，就是利用 PWM調(diào)制來進(jìn)行控制。 風(fēng)扇電機(jī)的控制設(shè)計(jì)方案： 室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)的作用，根據(jù)從理解設(shè)計(jì)任務(wù)書可以得知，室內(nèi)風(fēng)扇主要是進(jìn)行盤管溫度的快速傳遞，室內(nèi)風(fēng)扇的風(fēng)速的控制也就是控制向室內(nèi)流動(dòng)的調(diào)節(jié)后的風(fēng)量的多少。這些命令是空調(diào)器運(yùn)行的基本命令，也是本次設(shè)計(jì)中要完成的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)任務(wù)書要求中，要求用 RS485通訊方式進(jìn)行上下位機(jī)之間的通訊。這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)就在于可以簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)的工作量。 再看了以上幾種傳感器的基礎(chǔ)上，我們考慮到設(shè)計(jì)中的，精度的要求，性價(jià)比的要求，設(shè)計(jì)電路成本和規(guī)模的要求，準(zhǔn)備采用熱敏電阻來做。 在溫 度采集電路的設(shè)計(jì)中，要考慮到滿足設(shè)計(jì)溫度采集的精度的要求，還要符合控制器即 SPCE061A單片機(jī)的端口承受的電壓或電流值 ，在本設(shè)計(jì)中控制器SPCE061A的端口承受的最大電壓是 ，所以在設(shè)計(jì)上要合理地選擇溫度傳感器和溫度電路的設(shè)計(jì)。風(fēng)扇電機(jī)和室外用點(diǎn)可以直接經(jīng)過電源側(cè)接到室基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說明書） 11 外接口上，供室外設(shè)備用。 根據(jù)以上介紹的變頻空調(diào)室內(nèi)機(jī)的控制功能，可以看出室內(nèi)機(jī)器在整個(gè)系統(tǒng)中處于主要地位， 負(fù)責(zé)傳遞數(shù)據(jù)，并按照室外控制單元的要求進(jìn)行工作，它是空調(diào)系統(tǒng)中與用戶最為密切相關(guān)的部分，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)性能是否優(yōu)越、用戶滿意度如何起著決定性的作用，不容忽視 。 (9) 具有自檢功能，并顯示空調(diào)現(xiàn)行工作狀態(tài) 。 、 首先明確 變頻空調(diào) 設(shè)計(jì)的 主要 內(nèi)容 是 ： 作為 室內(nèi)單元（ 上位機(jī) ） 的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求我們可以看出，需要設(shè)計(jì) 的模塊 有 ： (1) 檢測(cè)室內(nèi)溫度和室內(nèi)盤管溫度，計(jì)算出室內(nèi)溫度變化率 。同時(shí)，由于采用了電子膨脹閥作為節(jié)流元件，化霜時(shí)不停機(jī)，利用壓縮機(jī)排氣的熱量先向室內(nèi)供熱，余下熱量送到室外，將換熱器翅片上的霜融化。 以下是變頻空調(diào)的基本構(gòu)成圖： 圖 變頻空調(diào)的原理結(jié)構(gòu)圖 ⑶ 、 我們將從這張圖上來解釋和詮釋，變頻空調(diào)制冷、制熱以及各工作的原理 。 變頻空調(diào)是與傳統(tǒng)的定頻空調(diào)相比較而產(chǎn)生的概念。為避免因除濕導(dǎo)致室溫波動(dòng)太大，空調(diào)器壓縮機(jī)以間歇工作方式來達(dá)到除濕的目的。電熱制熱的原理是：空調(diào)器接通電源，發(fā)熱元件表面溫度升高。對(duì)制冷劑而言，壓力越低，其汽化的溫度點(diǎn)越高。本系統(tǒng)核心是控制算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，各方面指標(biāo)基本達(dá)到題目要求。 SPCE061A 具有的這些功能完全滿足我們?cè)O(shè)計(jì)空調(diào)控制器的要求，而且其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、操作性強(qiáng)的編程語言、以及其便宜的價(jià)格都是我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)踐的首選產(chǎn)品。目前我國(guó)的空調(diào)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了一些變頻空調(diào)，為減小房間溫度的波動(dòng)，使人感覺到舒適，同時(shí)又能節(jié)點(diǎn)，提高用電效率，而且使空調(diào)的控制功能強(qiáng)，控制設(shè)計(jì)人性化，這就為空調(diào)器的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，本設(shè)計(jì)就是在此 背景下提出的。 主要技術(shù)指標(biāo) 電壓波動(dòng)范圍為： 160V— 260V，室內(nèi)溫度控制精度為：177。基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說明書） 2 第 2 章 設(shè)計(jì)任務(wù)概述及設(shè)計(jì)要求 、設(shè)計(jì)的內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) ： 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ： 采用 SPCE061A 單片機(jī)，設(shè)計(jì)一套變頻空調(diào)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。 空調(diào)以其服務(wù)對(duì)象不同可分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩類。 空調(diào)器又叫空氣調(diào)節(jié)器，它的功能是通過制冷或制熱調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，并使之保持在一定的范圍內(nèi)。消除上述干擾的技術(shù)手段是通過空氣和水等介質(zhì)，經(jīng)熱、質(zhì)交換將多余的熱、濕和有害物轉(zhuǎn)移、置換或沖淡。其中硬件部分包括控制單元、室內(nèi)溫度的檢測(cè)電路、室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)的控制電路、導(dǎo)風(fēng)板電機(jī)的控制電路、 LED/LCD 顯示電路、遙控接收電路、 RS485 通訊電路等，軟件包括控制算法的計(jì)算、流程圖、程序編寫與調(diào)試等； ⑶、完成相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說明書的撰寫，并且通過畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。硬件設(shè)計(jì)主要由設(shè)計(jì)理論知識(shí)的理解與分析，設(shè)計(jì)方案的提出、論證以及確定，具體單元電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，還有具體設(shè)計(jì)和元器件的選擇等。本設(shè)計(jì)中控制的核心部分是單片機(jī)即 SPCE061A 單片機(jī)，控制的對(duì)象就是空調(diào)機(jī)。 SPCE061A 是繼 u’nSP 系列產(chǎn)品 SPCE500A 等之后凌陽科技推出的又一個(gè) 16位結(jié)構(gòu)的 微控制器。消除上述干擾的技術(shù)手段是通過空氣和水等介質(zhì)，經(jīng)熱、 質(zhì)交換將多余的熱、濕和有害物轉(zhuǎn)移、置換或沖淡。制冷就是把房間內(nèi)的熱量，通過制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器的工作置換到房間外面。升溫后的空氣又被吹入室 內(nèi)，如此不斷的循環(huán)，使室內(nèi)空氣空氣溫度逐漸升高，從而達(dá)到取暖的目的。 ⑵、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)除霜 采用制熱運(yùn)轉(zhuǎn)除霜 ,由室外壓縮機(jī)出來 的高溫、高壓制冷劑氣體 ,一部分流向室外熱交換器 ,使熱交換器溫度上的霜層融化 ,另一部分繼續(xù)流向室內(nèi)熱交換器。而與基于 SPCE061A單片機(jī)的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)的論文（說明書） 8 之相比，變頻空調(diào)能改變壓縮機(jī)供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)供電頻率高時(shí)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速就快，空調(diào)器制冷（熱）量也就大；當(dāng)供電頻率較低時(shí)，空調(diào)器制冷（熱）量就小。交流變頻空調(diào)器的工作原理是把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并把它送到功率模塊 (大功率晶體管開關(guān)組合 )；同時(shí)模塊受微電腦送來的控制信號(hào)控制，輸出頻率可調(diào)的交變電源 (合成波形近似正弦波 )，使壓縮機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨電源頻率的變化作相應(yīng)的變化，從而控制壓縮機(jī)的排量，調(diào)節(jié)制冷量或制熱量。而變頻熱泵空調(diào)器就能克服這一缺陷。 (4) 將室內(nèi)各溫度參數(shù)以及用戶要求傳遞給室外控制單元，并接受反饋的 目標(biāo)信號(hào) ， 確定工作狀態(tài)的變化 。 (12)時(shí)間延遲安全控制 。 在電源模塊、溫度采集 AD轉(zhuǎn)換模塊、以及風(fēng)扇電機(jī)的控制模塊不做詳細(xì)的敘述，主要是在紅外信號(hào)的接收、 PID控制的算法、步進(jìn)電機(jī)的控制、以及 SPCE061A單片機(jī)本身存在的不適合本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行詳盡的敘述。 經(jīng)過 7805 穩(wěn)壓器穩(wěn)成 +5v