【正文】 RS485 的驅(qū)動芯片 ，在本設(shè)計中選用 ISO485 和隔離電源 DCP010505。另外， TA8141S 的①②腳內(nèi)還設(shè)有一級自動偏置限制（ ABLC）電路，其作用主要是用來防止強光的沖擊干擾基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 29 和提高對弱信號的放大能力。 ④ 接地端 ⑤ 帶通濾波器中心頻率設(shè)置端，該腳與電源之間接電阻 R189，用來設(shè)置帶通濾波器中心頻率 f0。 下面就列出 LED 顯示的電路圖，進行分析： 在這個電路中，我們采用動態(tài)顯示的方法，所以 MC14495 只做譯碼驅(qū)動器，不使用所存所以 LE接 0 就行了。在 SPCE061A中我們可以通過檢測電源同向輸入端的電壓過零信號，來觸發(fā) PWM的發(fā)出，去控制風(fēng)扇電機的控制電路。 在這里闡述 雙向晶閘管控制的調(diào)壓調(diào)速依據(jù)為 ： 異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩為 212 2 221 1 1 1 23 39。米 P=2π fM/400(半步工作） 其中 f 為每秒脈沖數(shù)（簡稱 PPS)。 整個的性能指標(biāo)和參數(shù)要求，都符合我們設(shè)計要求，其基本電路圖為： 下面就步進電機的工作特性和選取原則進行說明： 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。按照電路基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 21 圖的連接方法， T0=76℃， K=，根據(jù)以上公式和參數(shù)的值，測出熱敏電阻兩端的電壓就可以求出被測溫度。80 （ mm）約 。由電路可以知，微處理器控制端的電壓最大是 30毫安，在驅(qū)動電路側(cè)，功率大的電機有風(fēng)扇電機和步進電機，對于風(fēng)扇電機，選擇的是 12w，額定電壓 220v的電機；步進電機選擇的是 3w—6w的電機，額定電壓 12v。再加上對風(fēng)扇交流電機要進行調(diào)壓調(diào)速，按照前面選擇的調(diào)速方法，我們必須對晶閘管的導(dǎo)通頻率與供給電機的電源電壓的頻率相同，因為如果不同頻率就會出現(xiàn) ，不是在交流電壓過零時對它進行觸發(fā)，這樣一來就會影響輸出電壓的大小，進一步就影響到電機的運行速度。由前面第一節(jié) 的理論論證我們可以知道，控制器 SPCE061A單片機有 32個可編程的 I/O端口、有兩個復(fù)用的 PWM輸出口、有兩個外部中斷即外部中斷 0和外部中斷 有串行數(shù)據(jù)傳輸口 SDA和時鐘信號口 CLK等，各個口的最大承受電壓是 。 在本設(shè)計中，作為室內(nèi)機設(shè)計的上位機，硬件電路比較簡單，又加上我們前面所做的設(shè)計為我們節(jié)省出很多的 I/O口，那我們就可以利用四個 I/O輸出來控制步進電機的運行，采用四相八拍的運行方式。它不能實現(xiàn)無級調(diào)速，也不能達(dá)到能量的最大化的節(jié)省 。 紅外接收模塊的設(shè)計方案： 紅外接收單元是人機對話的窗口，紅外信號的接收的好壞，直接影響到人多設(shè)備的控制功能的體現(xiàn)。在顯示設(shè)定方案中，我們將提出以下幾種方進行比較和論證，最后選擇最適合我們的，如下： 方案一：這里主要將室內(nèi)溫度和設(shè)定溫度的顯示塊進行詳細(xì)分析。方案二，采用三繞組變壓器設(shè)計，這樣 +12v和 +5v 電源就分開來，這對于單片機的穩(wěn)定運 行和系統(tǒng)的安全是有很大好處的。 (14)工作指示燈顯示 (上電，睡眠，定時 )。 、 設(shè)計方案的提出、論證和確定 設(shè)計方案是根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求，在滿足設(shè)計要求和目的的前提條件下，利用最有價值的電路和控制方法完成設(shè)計的要求。 變頻空調(diào)在工作時，空調(diào)根據(jù)房間的溫度，自動控制變頻器輸出頻率較大的交流電，使電動機的轉(zhuǎn)速加快，壓縮機的制冷量加大，達(dá)到快速制冷或制熱的目的。 除濕原理： ⑴、環(huán)境決定 夏天濕度較大霉菌易于生長，產(chǎn)生異味，且給人以悶熱的感覺。 中斷源 TimerA/B、時基信號發(fā)生器、外部中斷、觸鍵喚醒 喚醒源 IOA7~0 其它中斷源 定時 /計數(shù)器 雙 16 位加計數(shù)定時器 /計數(shù)器 雙通道 PWM 輸出 UART 具備 ADC 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和 單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 串行 SRAM 接口 具備 (凌陽格式 ) 晶振 具備 低電壓復(fù)位 具備 低電壓監(jiān)測 具備 內(nèi)置 ICE 接口 具備 上電復(fù)位 具備 定時器 具備 麥克風(fēng)放大器和 自動增益控制 單通道 節(jié)電功能 具備 中斷控制功能 具備 基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 6 圖 空調(diào)器的基本組成 空調(diào)機工作的能量轉(zhuǎn)換依據(jù) ： 空調(diào)之所以能夠制冷制熱，它主要是遵循熱力學(xué)原理，即： 熱力學(xué)第一定律：即熱傳導(dǎo) 中的能量守恒定律 熱力學(xué)第二定律 : (1)機械功可以全部變成熱，但熱卻不能無條件地全部轉(zhuǎn)換成機械功，即不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌淖兓? 、 SPCE061A 應(yīng)用于空調(diào)控制的原理 SPCE061A 型單片機是由陵陽科技公司最新推出的一款 16 位的微處理器。室內(nèi)機作為上位機，室外機作為下位機。冬季氣溫較低而且干燥，空調(diào)器可以升溫和加濕，使室內(nèi)溫度維持在 2022℃，相對濕度維持在 55﹪ 60﹪。與變頻空調(diào)相比，定速空調(diào)存在高能耗，低效，溫度波動大，舒適感較差等缺點，因此，變頻空調(diào)一經(jīng)推出，就引起了政府、廠家和用戶的關(guān)注。我國已成為世界上的空調(diào)生產(chǎn)和消費大國。 2 基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 5 再有SPCE061A 的時鐘最高可達(dá) 49M， 具有 32 個 I/O 口，而且具有一定的語音處理功能等，這些都為我們實現(xiàn)電路提供了非常便利的條件。 空調(diào)器的制熱原理 ： 空調(diào)器的制熱可分為電熱制熱和熱泵制熱兩種方式?？刂葡到y(tǒng)包括室內(nèi)機控制電路、遙控器、室內(nèi)機顯示面板、室外機控制板電路和電源控制板電路。 變頻空調(diào)器的節(jié)流是運用電子膨脹閥控制流量，它的室外微處理器可以根據(jù)設(shè)在膨脹閥進出口、壓縮機中 氣管處的溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，隨時改變制冷劑的流量。 基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 10 (7) 控制百葉窗的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)室內(nèi)吹風(fēng)是否擺風(fēng) 。 對滿足這樣的供電要求的設(shè)備，我提出以下兩個方案： ⑴、方案一，主電源取市電 220v，進線經(jīng)過電容濾波、壓敏電阻保護，經(jīng) 1級變壓器變成 的交流電，經(jīng)過整流電路整成 +12v 左右的直流點，經(jīng) 7812穩(wěn)壓器穩(wěn)成 +12v 的控制電壓供控制單元使用。 采用專門的溫度傳感器模塊，可以大大節(jié)省控制器的端口的占用也可以減少程序的編輯，在精度上和設(shè)備的可靠性上也是很好的，但是這會無形中提高設(shè)計成本，對基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 12 于產(chǎn)品的推廣很不利。 綜上所述，我們可以很顯然地看到，方案二不管從可行性上，還是可靠性上都要優(yōu)于方案，而且在實際應(yīng)用中可以減少硬件的成本，因此我們選取方案二作為我們的最終硬件設(shè)計方案。在滿足這些要求的基礎(chǔ)上，我們采用由日本 東芝公司生產(chǎn)的 AT8141S型紅外接收模塊，這個模塊的輸出信號頻率是 38KB，完全能夠滿足我們控制器單片機的要求。本設(shè)計將利用此方案。電阻的合理搭配，是為了在分壓過程中，使三極管的導(dǎo)通電壓得到穩(wěn)定的控基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 16 制，電容容量的選擇是為了不讓檢測到的沖擊波影響控制器的判斷能力，也為了保護其他電路不受到損害。對于紅外接收這一塊，是系統(tǒng)和用戶之間進行交流的平臺，所以對這塊的可靠性和 易操作性做出了很高的要求。下面將先畫出電源的設(shè)計電路，然后進行工作方式的分析。 13/（ 308179。當(dāng)溫度改變時候， Rt阻值改變，其兩端的電壓值也隨之改變，測量兩端的電壓通過以下公式計算得溫度值： T=T0－ KVT 式中： T— 被測溫度值； 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。 從實際電路圖可以看出，主要由驅(qū)動器 ULN2021，以及四相八拍的電機構(gòu)成整個電路。 ⑵ 靜力矩的選擇 步進電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。在這個電路設(shè)計當(dāng)中，電機的額定最大功率是 30w，所以在次設(shè)計中， 雙向三極閘流晶閘管 的通態(tài)電流大約是 。我們這個設(shè)計中，因為是空調(diào)的設(shè)計，所以首先電機的體積要下，功率不是很大。 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，為了防止擊穿造成發(fā)光二極管不發(fā)光，在電路中要加 接二極管來保護。在本次設(shè)計中，紅外通訊主要完成開機、關(guān)機命令、溫度的設(shè)定值的增減、風(fēng)扇速度的控制、導(dǎo)風(fēng)板電機的 控制、除濕、除霜命令的發(fā)出。此信號經(jīng)前置放大器、限幅放大器（兩級放大器的增益約 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，檢出遙控信號的外包羅線脈沖（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。在設(shè)計任務(wù)書要求中，要求用 RS485通訊方式進行上下位機之間的通訊。根據(jù)多方面查資料和咨詢老師，我們選擇以下方案作為過流、過壓以及過零檢測電路的設(shè)計方案。從敘述我們可以看出，這些特性完全滿足我們的設(shè)計要求，而且在程序的編制中也能起到很大作用。 紅外遙控信號發(fā)射器發(fā)射的紅外信號，被紅外光敏二極管 VD10 接收后，轉(zhuǎn)化為響應(yīng)的電信號。 、 紅外接收 電路的設(shè)計 紅外接收單元是人機對話的窗口，紅外信號的接收的好壞，直接影響到人多設(shè)備的控制功能的體現(xiàn)。通常正向壓降值在 ～ 3V 范圍內(nèi)。 下面將風(fēng)扇電機的選型給以說 明。以下就這兩快分別進行闡述 。電機的步距角應(yīng)等于或基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 23 小于此角度。所以說在程序和硬件接線圖上，并沒了什么特別的地方，只是四相八拍的步進電機的接法值得思考和學(xué)習(xí)。 在這個溫度采集電路中，我們可以看出，最終輸入到控制器 IOA0、 IOA1口的信號是電壓信號。 13/（ 308179。 對具體的元氣件我將列出詳細(xì)的元氣件清單和參數(shù)表做為設(shè)計的依據(jù)。 SPCE061A 風(fēng)擺電機的控制 （采用四相八拍的的電機） 風(fēng)扇驅(qū)動控制電路 （采用光驅(qū)動的晶閘管） 室 內(nèi) 外 通訊 （采用 485 通訊） 顯示電路 （采用集成快電路） 溫度采集電路 紅外接收電路（采用芯片） 基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 17 在分塊單元電路中，我們除了運用我們設(shè)計的部分電路設(shè)計方案以外，還利用已經(jīng)很成熟的電路模塊，這些模塊的應(yīng)用使的整個設(shè)計具有了 更高的可靠性。在端 口選擇，因為檢測到的，送到 I/O上的是高低電平信號，所以我們將它接到外部中斷 0和外部中斷 1上，這樣接有利于在軟件程序設(shè)計中，對過流、過壓以及過零信號進行處理，也可以充分體現(xiàn)出控制器 SPCE061A的靈活性。在程序中，我們可以將過零信號接到 INTEXT1上，用每 次的中斷來控制 PWM的輸出，達(dá)到最終對風(fēng)扇電機的控制。 方案二：采用集成的紅外接收模塊，也就是說利用已經(jīng)很成熟的設(shè) 計方案來基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 14 為我們所用，這樣我們的設(shè)計中就不用考慮其他因素，只需考慮怎么去處理接收到的信號。顯示數(shù)據(jù)經(jīng) SDA輸出口到 SN74LS164，經(jīng)瑣存后，分別從 Q1— Q7輸出到 8段顯示 LED上，完成顯示功能。 在傳感器的選擇上，我們這次設(shè)計的精度是177。下面將從各個單元入手逐個詳盡地介紹單元模塊的設(shè)計方案，并做出舍取。 (5) 控制室內(nèi)風(fēng)機的運行方式，即進行風(fēng)速調(diào)節(jié) 。直流變頻空調(diào)器同樣把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并送至功率模塊，模塊同樣受微電腦送來的控制信 號控制，所不同的是模塊輸出受控的直流電源 (無逆變環(huán)節(jié) )送至壓縮機的直流電機，控制壓縮機的排量，因此直流變頻空調(diào)器更省基于 SPCE061A單片機的變頻空調(diào)控制器的設(shè)計的論文（說明書） 9 電，噪聲更小。 (二 )、變頻空調(diào)器的組成及工作原理： ⑴ 、變頻空調(diào)設(shè)計的背景及依據(jù) 由于空調(diào)在保證工藝生產(chǎn)工程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的質(zhì)量，科學(xué)實驗環(huán)境的精確性及保證人體在生產(chǎn)過程中的工作效率和人民生活中的環(huán)境質(zhì)量等方面具有不可忽視的作用，因此，隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人民生活水平的提高，空調(diào)也以普通式發(fā)展為當(dāng)今世界空調(diào)器行業(yè)中技術(shù)最先進的變頻式空調(diào)器。制熱的過程（熱泵型）與制冷是相反的。目前有兩種封裝形式： 84 引腳的 PLCC84 封裝和 80 引腳的LQFP80 貼片封裝。硬件設(shè)計這 部分我將從設(shè)計方案的確定和具體硬件電路的設(shè)計兩章來敘述。 隨著近年來我國人民生活水平的提高，空調(diào)越來越多