【正文】 internal and external, press , Stone valve ,etc.), three part these bine closely, foot a horizontal intact automatic control system of air conditioner, Realize that carries on the air in the air conditioner room fullautomatically and safely, reliable and best operation regulate . Keywords Central air conditioner Automatic control Onechip puter Regulation Controller 一、前言 5 中央空調(diào)的控制系統(tǒng)在空調(diào)的自動(dòng)調(diào)節(jié)中接收各種傳感器，變送器送來(lái)的信號(hào)。按照各種控制規(guī)律對(duì)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（控制閥，繼電器）發(fā)出指令，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度，濕度的目的。完成相關(guān)的故障信號(hào)報(bào)警和連鎖保護(hù)控制等功能。 隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，在空調(diào)控制領(lǐng)域中，電子計(jì)算機(jī)集中智能控制 逐步取代了傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制。首先，硬件部分負(fù)責(zé)與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)。軟件部分就是單片機(jī)的運(yùn)行程序，以各種數(shù)字輸入信號(hào)為參數(shù)，以程序?yàn)樗{(lán)本進(jìn)行邏輯運(yùn)算，控制硬件管腳的各種動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)空調(diào)自動(dòng)手動(dòng)，除霜，除濕，故障保護(hù)等功能，是中央空調(diào)控制器的技術(shù)核心部分。 以上三部分緊密結(jié)合，各種動(dòng)作互相配合，完成控制規(guī)格書(shū)的各項(xiàng)功能，組成了風(fēng)管道式中央空調(diào)的核心控制系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)中硬件電路，外圍電路原理圖和軟件流程及源程序均在以下各章中有詳細(xì)說(shuō)明。 二、風(fēng)管道式中央空調(diào)的基本原理 本空調(diào)器是利用利用制冷機(jī)氟里昂狀態(tài)變化時(shí)，冷凝防熱、蒸發(fā)吸熱等循環(huán)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的。如此周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。 三、控制規(guī)格書(shū) 操作功能及控制功能： 、按鍵 開(kāi) /關(guān) 鍵： 開(kāi)關(guān)機(jī)； 模式 鍵：轉(zhuǎn)換工作模式； 風(fēng)速 鍵：轉(zhuǎn)換風(fēng)速； ▲ /▼ 鍵：調(diào)節(jié)設(shè)定溫度； 、顯示 數(shù)碼管： 顯示設(shè)定溫度 (或室內(nèi)環(huán)境溫度 )及故障代碼； 制冷： 制冷運(yùn)行模式； 制熱： 制熱運(yùn)行模式： 室外熱交換器 室內(nèi)熱交換器 壓縮機(jī) 放熱 吸熱 壓縮機(jī) 放熱 放熱 7 高速： 高速風(fēng)； 中速： 中速風(fēng)； 低速： 低速風(fēng)； 控制器運(yùn)行方式 、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式 、初次上電為自動(dòng)模式； 、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式根據(jù)室內(nèi)溫度決定工作模式，模式確定后不再改變。 、制熱模式（僅適 用于冷暖型） 、溫度補(bǔ)償 制熱時(shí)實(shí)際設(shè)定溫度為用戶(hù)設(shè)定溫度 +1℃，但面板顯示的設(shè)定溫度為用戶(hù)設(shè)定溫度。 、自動(dòng)風(fēng) 風(fēng)速 室溫上升時(shí) 室溫下降時(shí) 高速風(fēng) ―――― T室 T設(shè)≤ ℃ 中速風(fēng) T室 T設(shè) ℃ T室 T設(shè)≤ +0℃ 低速風(fēng) T室 T設(shè) +℃ ―――― 、當(dāng)用戶(hù)設(shè)定為高速風(fēng)、中速風(fēng)、低速風(fēng)時(shí)，室內(nèi)風(fēng)機(jī)以用戶(hù)設(shè)定風(fēng)速運(yùn)行。 、除霜 、進(jìn)入除霜的條件： 制熱時(shí)，壓縮機(jī)運(yùn)行 5 分鐘后開(kāi)始檢測(cè)室外盤(pán)管的溫度，當(dāng)室外盤(pán)管溫度低于 3℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)， 30 分鐘至 1 小時(shí)之間，室外盤(pán)管溫度≤ 8℃并持續(xù)5 分鐘以上，進(jìn)入化霜。 、除霜運(yùn)行過(guò)程 a、進(jìn)入除霜，壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)立即關(guān)閉； b、 90 秒后四通閥失電； c、開(kāi)啟壓縮機(jī)進(jìn)行除霜。 只要滿(mǎn)足其一即可退出除霜。 保護(hù)功能 、壓縮機(jī)保護(hù) a、 壓縮機(jī)在停機(jī)后必須過(guò) 3 分鐘才能再次開(kāi)啟。 、縮機(jī)外接保護(hù) 壓縮機(jī)系統(tǒng)配備有相應(yīng)外接保護(hù)接口，若保護(hù)接口斷開(kāi)，則關(guān)閉壓縮機(jī)，并顯示故障代碼。 、若故障解除，系統(tǒng)將退出保護(hù)狀態(tài)并按保護(hù)前的模式進(jìn)入正常運(yùn)行。 單片機(jī)硬件控制器按照單片機(jī)內(nèi)程序通過(guò)繼電器 、交流接觸 器等控制和保護(hù)空調(diào)的電氣設(shè)備 ， 與暖通工程共同組成一個(gè)完整的風(fēng)管式中央空調(diào)的單片機(jī)控制系統(tǒng) ，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)房間的空氣調(diào)節(jié)。 外電路中的執(zhí)行器是指壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)外風(fēng)機(jī)電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu) ,被控對(duì)象指：溫度、濕度、潔凈度和流通速度等。 四、控制器軟件流程與說(shuō)明 進(jìn)行應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)通常采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)點(diǎn)是： 1） 每個(gè)模塊的程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，任務(wù)明確，易于編寫(xiě)，調(diào)試和修改。 3） 對(duì)于使用頻繁的子程序可建立子程序庫(kù)，便于多個(gè)模塊調(diào)用。 4． 1．軟件設(shè)計(jì)方案 合理的軟件結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)出一個(gè)性能優(yōu)良的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。如下圖所示： 11 本控制器應(yīng)用程用程序是一個(gè)單系統(tǒng)多任務(wù)操作系統(tǒng)，對(duì)需要完成的任務(wù)，如：邏輯運(yùn)算、 I/O 口操作采取順序流程、模塊運(yùn)算的方法，一個(gè)程序模塊完成一項(xiàng)功能。 主程序的內(nèi)容包括：初始化程序入口、中斷程序入口、各功能子程序入口等。 2） T0 中斷服務(wù)程序 空調(diào)的運(yùn)行過(guò)程中，有很多需要定時(shí)的量，這些量主要包括：按鍵防誤操作延時(shí)， 500MS；制熱時(shí)，開(kāi)四通閥 3S 后開(kāi)壓縮機(jī)；開(kāi)壓縮機(jī) 2S 后開(kāi)室外風(fēng)機(jī)；制熱時(shí)，開(kāi)壓縮機(jī) 20S 后開(kāi)室內(nèi)風(fēng)機(jī)；制熱時(shí)，關(guān)壓縮機(jī) 90S 后關(guān)四通閥。以上功能明顯不能用軟件延時(shí)。把相應(yīng)的標(biāo)志位置位。本設(shè)計(jì)選用晶振頻率為 12MHz，一個(gè)機(jī)器周期為 1US， T0 定時(shí) 50MS 時(shí)進(jìn)入中斷服務(wù)程序。主程序沒(méi)循環(huán)一次每個(gè) LED 點(diǎn)亮 1MS。 顯示程序首先讀入 ADC0809 輸出的溫度數(shù)據(jù)，把兩位 16 進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成兩位 10主程序 初始化模塊 顯示模塊 A\D轉(zhuǎn)換模塊 鍵處理模塊 自動(dòng)運(yùn)行模塊 模式轉(zhuǎn)換模塊 風(fēng)機(jī)運(yùn)行模塊 中斷計(jì)時(shí)模塊 12 進(jìn)制數(shù)，把高位和低位分別送顯示單元進(jìn)行譯碼和顯示。 進(jìn)入制熱模式時(shí)， 01H=1；進(jìn)入制冷模式時(shí)， 02H=1；進(jìn)入通風(fēng)模式時(shí)， 03H=1； 模式控制 本程序首先判斷是否有按鍵標(biāo)志置位，如有標(biāo)志位置位，進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。 風(fēng)機(jī)控制程序 空調(diào)風(fēng)機(jī)分為室內(nèi)風(fēng)機(jī)和室外風(fēng)機(jī)。室內(nèi)風(fēng)機(jī)分為三種高、中、低三種風(fēng)速。程序首先判斷是否有按鍵使控制標(biāo)志位置位。各控制標(biāo)志功能如下： 7）按鍵處理程序 進(jìn)入該程序后，首先判斷鍵輸入管腳 、 、 、 的狀態(tài) ，其狀態(tài)為低電平有效。 本控制程器設(shè)四個(gè)按鍵，對(duì)應(yīng)四個(gè)處理程序。每按鍵一次，設(shè)定溫度加一，直至所需溫度。降溫鍵與升溫鍵遠(yuǎn)理類(lèi)似，每按鍵一次，設(shè)定溫度降低一度。 風(fēng)速鍵按下后，首先讀入當(dāng)前風(fēng)速標(biāo)志位，使該 位清零，進(jìn)入下一種風(fēng)速。 六、電路硬件結(jié)構(gòu)與原理 中央空調(diào)硬件設(shè)計(jì)總體上可分為電源的產(chǎn)生，輸入電路。下面簡(jiǎn)單介紹一下總體的設(shè)計(jì)方案：中央空調(diào)的控制系統(tǒng)主要是由單片機(jī)通過(guò)外界的溫度變化調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度使其保持在一定范圍內(nèi)恒定。中央空調(diào)的氟壓 和三相電必須報(bào)護(hù)，故有保護(hù)電路，包括氟壓保護(hù)和相序保護(hù)。基于此，硬件大體方案是：傳感器信號(hào)通過(guò)一個(gè)濾波電路濾掉諧波，再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理發(fā)出指令通過(guò)輸出電路放大控制電機(jī)，保護(hù)電路使用光藕保護(hù)。 ATMEL 公司推出的 AT89C51型單片機(jī)是一種采用高性能靜態(tài) 80C51設(shè)計(jì)的通用性 MCU。 AT89C51 單片機(jī)包含 128 字節(jié)片內(nèi) RAM， 4K 字節(jié) FLASH， 32條 I/O 線，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 6 個(gè)輸入中斷源，1個(gè)串行口，以及片內(nèi)振蕩電路和時(shí)鐘電路，操作頻率范圍寬， 40 腳封裝，內(nèi)部資源豐富，易于擴(kuò)展。 P0 也可以在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)作地址的低字節(jié)，在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作數(shù)據(jù)總線，此時(shí)通過(guò)內(nèi)部強(qiáng)上拉輸出 1。當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P1 口會(huì)因14 為內(nèi)部上拉而輸出電流。當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P2 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。當(dāng)使用 8 位尋址方式 (MOVRi) 訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口發(fā)送 P2特殊功 能寄存器的內(nèi)容。P3口是內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口，向 P3