毕业设计19风管道式中央空调控制系统

1 毕业设计（论文） 课题 名称 风管道式中央空调控制系统 系： 专业： 班级： 电 班 姓名： 学号： 10 号 起迄日期： 05 年 3 月 15日 05 年 6 月 24 日 设计（论文）地点 : 指导教师： 辅导教师： 2005 年 6 月 20 日 2 目录 1.前言 1 2.中央空调基本原理 . 2 3.风管道式中央空调控制规格书 3 4. 外电路部分 7 外围电路控制原理 7 5. 控制器软件流程与说明 10 软件设计方案 . 10 应用程序 . 11 6. 电路硬件结构与原理 13 电源部分 . 15 输入电路 18 保护输入电路 20 输出电路 22 控制电路 25 设计体会 34 鸣谢 35 参考资料 35 3 风管道式中央空调的单片机控制系统 摘要 风管式中央空调的单片机控制系统就是把单片机作为空调控制系统中的一个控制器，利用单片机内部 预先设定的程序，根据设置在必要位置的传感器监测到的模拟量，（如：室内温度，室内外判断温度），开关量（如，开关的闭合或断开）等运行参数，自动地进行信息处理，分析和计算，并作出相应的控制决策或调节。以信息的形式通过输出通道，及时发出控制命令，控制压机的启停，风机的运行和四通阀的转换等动作，以实现对中央空调的自动控制来对空调房间进行空气调节。风管式中央空调的单片机控制系统设计主要有三方面内容：即单片机程序设计（软件），硬件设计和外电路设计。软件设计是整个控制系统的核心，用汇编语言编制适应空调控制的模块化程序，实现 空调控制的各项功能，硬件部分主要设计与所选单片机芯片 AT89C51 的接口，把输入的模拟量转变为数字量，输入数字量通过相应电路与 AT89C51 管脚连接，把输出数字量通过直接运算放大或转换书送给外电路部分，外电路部分主要设计硬件部分与外围空调用电设备的连接（如室内外风机，压机，四通阀等）这三部分紧密结合，组成一个完整的空调自动控制系统，实现对空调房间的空气进行全自动安全，可靠和最佳的运行调节 关键词 中央空调 自动控制 单片机 调节 控制器 Control system of the wind pipeline type central air conditioner Summary The one-chip computer control system of the tuber pipe type central air conditioner regards one-chip computer as a controller in the control system of air conditioner, utilize the procedure that established in advance within the one-chip computer , the analog quantity monitored according to the sensor set up in the essential position, (for instance: Indoor temperature, internal and external room judge in Hades temperature have), switch amount 4 (for instance, such operation parameters as switch close disconnection), carry on information processing automatically, analyse and calculate, make corresponding control decision or regulate . Pass and export the passway in the form of information, send out and control the order in time , control the opening and stopping of the press, operation and conversion , Stone of valve of air blower movement, in order to realize automatic control in central air conditioner is it go on the regulation of the air to the air conditioner room to come. Whether tuber pipe type one-chip computer control system of central air conditioner design for three content. Namely the one-chip computer designs program (software), the hardware is designed and designed with the other circuit. Software design is a core of the whole control system, make and adapt to the module procedure that the air conditioner controls with the assembler language , realizing every function of air conditioner control, the part of the hardware is designed with the interface of chip AT89C51 of the one-chip computer selected mainly, change the analog quantity input into the figure amount, the input digit amount is in charge of the foot to join through corresponding circuit and AT89C51, person who outputs figure being through is it enlarge or change book not to give other circuit part to make operation directly, design hardware of the parts and air conditioner connection , power consuming of equipment not peripheral of part it is other for circuit mainly (for instance, room air blower not internal and external, press , Stone valve ,etc.), three part these combine closely, foot a horizontal intact automatic control system of air conditioner, Realize that carries on the air in the air conditioner room full-automatically and safely, reliable and best operation regulate . Keywords Central air conditioner Automatic control One-chip computer Regulation Controller 一、前言 5 中央空调的控制系统在空调的自动调节中接收各种传感器，变送器送来的信号。由控制器将系统的被控量与给定值相比较，得到偏差。按照各种控制规律对调节执行机构（控制阀，继电器）发出指令，达到调节温度，湿度的目的。 中央空调智能自动控制的主要任务就是以空调房间为主要调节对象，对空调系统的主要参数进行自动检测，显示，调节。完成相关的故障信号报警和连锁保护控制等功能。实现制冷制热系统与空调的自动化控制测量，保证空调系统的正常运行。 随着信息技术和计算机技术的不断发展和普及，在空调控制领域中，电子计算机集中智能控制 逐步取代了传统的电气自动控制。 总体说来，风管道式中央空调的单片机控制系统总共分为三部分内容。首先，硬件部分负责与单片机的接口设计。通过各种电路把各种输入模拟信号转化成单片机可以识别和处理的数字信号，再把单片机的各种输出量通过运算放大传递给空调的执行装置。软件部分就是单片机的运行程序，以各种数字输入信号为参数，以程序为蓝本进行逻辑运算，控制硬件管脚的各种动作，实现空调自动手动，除霜，除湿，故障保护等功能，是中央空调控制器的技术核心部分。外电路是供电装置与控制器和空调机的连接部分，负责把控制器输出的各种控制信 号通过各种继电器，接触器，控制风机压机的启停，运行和过载短路保护，还负责把传感器探测的各种温度，压力，相序信号传递给控制器。 以上三部分紧密结合，各种动作互相配合，完成控制规格书的各项功能，组成了风管道式中央空调的核心控制系统。 考虑到当前集成电路在工作精度，抗干扰性，可靠性方面的突出表现，本设计的译码显示、 A/D 转换、信号放大均使用了集成电路芯片，免去了搭接电路的繁琐和不稳定因素。 本设计中硬件电路，外围电路原理图和软件流程及源程序均在以下各章中有详细说明。由于我们时间仓促且水平有限，错误与疏漏在所难免， 希望各位指导老师给出批评指正。 二、风管道式中央空调的基本原理 本空调器是利用利用制冷机氟里昂状态变化时，冷凝防热、蒸发吸热等循环变化来实现室内温度调节的。风管道式中央空调工作原理可用下来表示： 6 图 a 图 b 空调工作原理图 制冷时，从室内热交换器中出来的低温抵压状态氟利昂，经电磁换向阀进入压缩机，经压缩后的高温高压气态氟利昂，经毛细管截流降压后，重新回到室内热交换器吸收室内空气热量成为抵压低温气态氟利昂。如此周而复始，实现制冷循环。制热时，电磁换向阀，即四通阀换向，系统氟利昂循环方向与制冷时相反是内外热交换器的作用正好相反，实现制热。 三、控制规格书 1、操作功能及控制功能： 1.1、按键 开 /关 键： 开关机； 模式 键：转换工作模式； 风速 键：转换风速； / 键：调节设定温度； 1.2、显示 数码管： 显示设定温度 (或室内环境温度 )及故障代码； 制冷： 制冷运行模式； 制热： 制热运行模式： 室外热交换器 室内热交换器 压缩机 放热 吸热 压缩机 放热 放热 7 高速： 高速风； 中速： 中速风； 低速： 低速风； 2、控制器运行方式 2.1、自动运转模式 2.1.1、初次上电为自动模式； 2.1.2、自动运转模式根据室内温度决定工作模式，模式确定后不再改变。 室内温度 设定温度 室内风速 模式 25 24 自动风速 制冷 - - - - - - 低风速 通风 0.5时，开启压缩机； 2.2.2、当 T 室 -T设 1时，开启压缩机； b、当 T室 -T设 1.5时，关闭压缩机； 2.3.3、防冷风功能 室内风机在压缩机启动 20秒后开启，在压缩机关闭后室内风机保持原来速度继续运行下去。 2.3.4、自动风 风速 室温上升时 室温下降时 高速风 T室 -T设 -2.0 中速风 T室 -T设 -1.0 T室 -T设 +0 低速风 T室 -T设 +1.0 2.3.5、当用户设定为高速风、中速风、低速风时，室内风机以用户设定风速运行。 2.3.6、四通阀的控制 a、四通阀必须在压缩机停机 90 秒后才能失电，失电后若压缩机要启动制热，则四通阀应立即上电； b、压缩机应在四通阀重新上电 3秒后才能重新开启。 2.4、除霜 2.4.1、进入除霜的条件： 制热时，压缩机运行 5 分钟后开始检测室外盘管的温度，当室外盘管温度低于 3时开始计时， 30 分钟至 1 小时之间，室外盘管温度 -8并持续5分钟以上，进入化霜。当室外盘管温度均高于 3时，定 时器复位。 2.4.2、除霜运行过程 a、进入除霜，压缩机、室外风机和室内风机立即关闭； b、 90秒后四通阀失电； c、开启压缩机进行除霜。 2.4.3、结束除霜的条件： 9 a、室外盘管温度高于 8； b、除霜时间达到 10分钟。 只要满足其一即可退出除霜。 2.4.4、退出除霜过程 1、除霜结束，关闭压缩机； 2、 60秒后四通阀上电； 3、返回正常制热模式； 2.5、室外风机控制 室外风机的开启与压缩机同步，压缩机开启后，延时 2 秒室外风机开启（除霜时除外） 3、其它功能 3.1、蜂鸣器 上电时蜂鸣器鸣叫一声， 当接收到有效的遥控信号或有按键按下时，蜂鸣器鸣叫一声。 4、保护功能 4.1、压缩机保护 a、 压缩机在停机后必须过 3分钟才能再次开启。 b、 若仅仅在温度控制下，压缩机启动后至少应运行 60 秒才能停机；但切换到其他模式或关机，则压缩机可以立即停机。 4.2、缩机外接保护 压缩机系统配备有相应外接保护接口，若保护接口断开，则关闭压缩机，并显示故障代码。 4.3、室内盘管保护 a、制冷时，当室内盘管温度低于 -2.0时，室内盘管防冻结保护； b、制热时，当室内盘管温度高于 60时，室内盘管防过热保护； 4.4、交流电压保护 （外部选择） 当选择了交流电压保护时，若交流电压高于 255V 或低于 185V，并持续 5 秒钟以上时，将关闭压缩机四通阀室内风机室外风机电加热（制热时），并显示过欠压故障。 4.5、若故障解除，系统将退出保护状态并按保护前的模式进入正常运行。 10 五、外电路部分 （ 1） .外围电路控制原理 风管道式中央空调的单片机控制之外围电路部分主要设计单片机硬件控制器与风管道式中央空调电气控制系统设备的连接，以及风管道式中央空调电气控制设备在建筑平面图中的布置 。 单片机硬件控制器按照单片机内程序通过继电器 、交流接触 器等控制和保护空调的电气设备 ， 与暖通工程共同组成一个完整的风管式中央空调的单片机控制系统 ，来实现对空调房间的空气调节。单片机硬件和软件与继电器、接触器、室内外风机、压缩机以及四通阀、传感器等组成风管式中央空调的电气控制系统。 外电路中的执行器是指压缩机、四通阀、室内外风机电机等执行机构 ,被控对象指：温度、湿度、洁净度和流通速度等。本设计只考虑温度。 四、控制器软件流程与说明 进行应用软件的设计通常采用模块化的程序设计方法，其优点是： 1） 每个模块的程序结构简单，任务明确，易于编写，调试和修改。 2） 程 序可读性好，对程序的修改可局部进行，其他部分可保持不变，便于功 能扩充和版本升级。 3） 对于使用频繁的子程序可建立子程序库，便于多个模块调用。 4） 便于分工合作，多个程序员同时进行程序的编写和调试工作，加快软件研 制进度。 4 1软件设计方案 合理的软件结构是设计出一个性能优良的单片机应用系统的基础。本控制 系统的软件采用模块化的设计方法，根据控制规格书的要求，决定完成各项功能的模块（子程序），主要包括：初始化模块、显示模块、 AD转换模块、键处理模块、自动运行模块、模式转换模块、风机运行模块和中断计时等模块组 成。如下图所示： 11 4.2.应用程序设计 本控制器应用程用程序是一个单系统多任务操作系统，对需要完成的任务，如：逻辑运算、 I/O 口操作采取顺序流程、模块运算的方法，一个程序模块完成一项功能。 1）主程序的设计。 主程序的内容包括：初始化程序入口、中断程序入口、各功能子程序入口等。根据空调控制逻辑，顺序的调用和返回各子程序，完成控制规格书的各项功能。 2） T0中断服务程序 空调的运行过程中，有很多需要定时的量，这些量主要包括：按键防误操作延时， 500MS；制热时，开四通阀 3S 后开压缩机；开压缩机 2S 后开室外风机；制热时，开压缩机 20S 后开室内风机；制热时，关压缩机 90S后关四通阀。 一般情况下， 10MS以下可采用软件延时。以上功能明显不能用软件延时。本中断服务程序就是给这些延时量计时。把相应的标志位置位。综合各延时量， T0中断选择 50ms。本设计选用晶振频率为 12MHz，一个机器周期为 1US， T0 定时 50MS 时进入中断服务程序。 3、显示程序 本程序采用动态扫描的显示程序。主程序没循环一次每个 LED 点亮 1MS，。单片机初次上电后， LED 显示室内温度；调温键按下后，显示设定温度。 显示程序首先读入 ADC0809 输出的温度数据，把两位 16 进制数转换成两位 10主程序 初始化模块 显示模块 AD转换模块 键处理模块 自动运行模块 模式转换模块 风机运行模块 中断计时模块 12 进制数，把高位和低位分别送显示单元进行译码和显示。 4、自动运行程序 自动运行程序（ AUTO）根据室内温度选择运行模式。 进入制热模式时， 01H=1；进入制冷模式时， 02H=1；进入通风模式时， 03H=1； 5、模式控制 本程序首先判断是否有按键标志置位，如有标志位置位，进入相应的工作模式。各模式控制子程序根据室内温度及延时标志判断压缩机、四通阀及室外风机的开启与停止 ，从而达到控制规格书要求的各项功能。 6、风机控制程序 空调风机分为室内风机和室外风机。本空调器为双风机机组，并行连接，单路信号控制，室外风机由模式程序控制，本程序为室内风机控制程序。室内风机分为三种高、中、低三种风速。风速由当前工作模式、室内温度、室外温度和延时标志共同决定。程序首先判断是否有按键使控制标志位置位。如果有则进入设定风速；如果没有，则进入判断程序，决定进入何种风速。各控制标志功能如下： 7）按键处理程序 进入该程序后，首先判断键输入管脚 P1.4、 P1.5、 P1.6、 P1.7 的状态 ，其状态为低电平有效。有效键按下后，跳转到该键的处理程序。 本控制程器设四个按键，对应四个处理程序。升温键按下后，首先读入正在显示的温度数据，将此温度加一，送显示程序显示，再把设定温度送存储单元。每按键一次，设定温度加一，直至所需温度。设定温度范围为 18-33度。降温键与升温键远理类似，每按键一次，设定温度降低一度。模式键按下后，读入当前工作模式标志位，使改位清零，进入下一个工作模式，模式键每按一次，工作模式改变一次，工作模式在制热、制冷、通风模式三种状态间循环。 风速键按下后，首先读入当前风速标志位，使该 位清零，进入下一种风速。每按键一次，风速改变一次，并且风速在高、中、低三档间转换。 六、电路硬件结构与原理 中央空调硬件设计总体上可分为电源的产生，输入电路。输出电路，保护电路和单片机的基本外围电路。下面简单介绍一下总体的设计方案：中央空调的控制系统主要是由单片机通过外界的温度变化调节室内的温度使其保持在一定范围内恒定。为13 此硬件配合软件实现其功能硬件设计主要有把传感器的信号通过硬件输入电路转化为单片机可处理的信号，经过单片机的处理处处指令通过硬件的输出电路翻译将其转化为控制外围电动机的信号。中央空调的氟压 和三相电必须报护，故有保护电路，包括氟压保护和相序保护。另外在单片机的控制中需外界输入控制，故在外围设有按键四个。基于此，硬件大体方案是：传感器信号通过一个滤波电路滤掉谐波，再经过模数转换将其转换为数字信号，再经过单片机处理发出指令通过输出电路放大控制电机，保护电路使用光藕保护。 本设计是以 AT89C51 为处理核心的风管道式中央空调控制器。 ATMEL 公司推出的 AT89C51型单片机是一种采用高性能静态 80C51设计的通用性 MCU。有先进的 CMOS工艺制造，并带有非易失性的 FLASH 程序存储器。 AT89C51 单片机包含 128 字节片内 RAM， 4K字节 FLASH， 32条 I/O线，三个 16位定时器 /计数器， 6个输入中断源，1个串行口，以及片内振荡电路和时钟电路，操作频率范围宽， 40 脚封装，内部资源丰富，易于扩展。 其芯片引脚图如图 下面为其各脚的功能： Vss：地 Vcc：电源 P0.0-p0.7： p0 口： p0口是开漏双向口，可以写为 1使其状态为悬浮用作高阻输入。 P0也可以在访问外部程序存储器时作地址的低字节，在访问外部数据存储器时作数据总线，此时通过内部强上拉输出 1。 P1.0 P1.7： P1口： p0口是带内部上拉的双向 I/O口，向 P1 口写入 1时， P1口被内部上为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的 P1 口会因14 为内部上拉而输出电流。 P2.0 P2.7： P2口是带内部上拉的双向 I/O口，向 P2口写入 1时， P2 口被上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的 P2 口会因为内部上拉而输出电流。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和 16位地址（ MOVXDPTR） ，此时通过内部强上拉传送 1。当使用 8位寻址方式 (MOVRi) 访问外部数据存储器时， P2口发送 P2特殊功 能寄存器的内容。 P3.0 P3.7： P3 口 ;P3 口是内部上拉的双向 I/O 口，向 P3 口写入 1 时， P3 口被内部上拉为高电平，可用作输入口，当作为输入脚时，被外部拉低的 P3 口会因为内部上拉而输出电流。 RST：复位：当晶振在运行中，只要复位管脚出现 2 个机器周期高电平即可复位，内部有扩散电阻连接到 Vss，仅需要外接一个电容到 Vss即可实现上电复位。 ALE：地址锁存使能：在访问外部存储器时，使出脉冲锁存地址的低字节，在正常情况下， ALE 输出信号恒定为 1/6 振荡频率。并可用作外部时钟或定时，注意每次访问外部数据时一个 ALE 脉冲竟被忽略。 ALE 可通过复位 SFR 的 auxlilary.0禁止，置位后 ALE 只能执行 MOVX指令时被激活。 PSEN：程序存储使能 :当执行外部程序存储器代码时，PSEN没个机器周期被激活两次，在访问外部数据存储器时PSEN无效，访问内部程序存储器时PSEN无效。 EA /Vpp;外部寻址使能 /编程电压 :在访问整个外部程序存储器时， EA 必须外部置低。如果 EA 为高时，将执行内部程序，除非程序计数器包含大于片内 FLASH的地址，该引脚对 FLASH编程时接 5V/12V 编程电压（ Vpp）。如果保密位 1已编程，EA 在复位时有内部锁存 。 XTAL1：晶体 1：反相震荡放大器输入和内部时钟发生电路输入。 XTAL2：晶体 2：反相振荡放大器输出。 6.1.电源部分 电源的产生电源产生电路主要是整流滤波电路，如图所示，它主要由变压器，整流电路，滤波电路三部分组成。单片机需要有电压稳定的直流电源为其供电。本控15 制器采用普通的变压器降压式稳压电路为各用电负荷供电。该电路的稳压过程可用下图表示： 电源产生原理图 变压器将电源电压转换为负载需要的电压数值，经整流电路把交流变 为单相的，脉冲的直流电，再经过滤波器将脉冲的直流电压变为比较平直的直流电压，以适应负载。 整流电路主要介绍一下单相桥式整流电路如图， 单相桥式整流电路 单相桥式整流电路由四个晶体二极管组成，其电路接成一个电桥形式，故称桥式整流图 2 中 v1,v2.v3.v4 构成电桥的四个桥臂，电桥一个对角线接电源变压器的次级线圈，另一对角线接负载 R 当变压器 T 的次级电源极性 a 端为正， b 端为负时，整流二极管 v1 和 v3 因加 3 正电压而导通 .v2， v4 因加反向电压而截至。这时电流从变压器次级的 a 端，按 a， v1， R， v3， b，回到变压器次级的 .b 端。得到一个半波整流电压。 当变压器 T 的次级电源极性 a 端为负， b 端为正时，整流二极管 v2 和 v4 因加 3 正电压而导通 .v1， v3 因加反向电压而截至。这时电流从变压器次级的 b 端，按 b， v2，R， v4， a，回到变压器次级的 . a 端。得到一个半波整流电压。如此反复，负载上就是一个全波整流电压。 交 流 电源 变压器 稳压电路 滤波器 整流元件 16 滤波电路 整流电路可将交流电转换为直流电，但整流后的电压仍时直流脉冲电压，所输出的电压中包含有交流成分，还不是平稳的直流电压，如果要求直流电压比较稳定的话，则需要在整流电路后加入滤波电路。 滤波电路 的形式多种多样，但目的均是为了滤去交流成分，其滤波作用都是利用 R 、 L、 C 三元件的固有特性。从能量的观点看，电容储存电场能量，电感能储存磁场能量，从阻抗观点看，由于电感的感抗与电容的容抗都与频率有关，对直流和交流所呈现的阻抗值大不相同，电感的交流阻抗很大，而直流阻抗很小，所以将它串联在负载电路的电路中可滤去交流电压，亦即使整流后的电压中的交流成分降于电感线圈上，于是负载两端的直流电压就比较稳定拉。若将电容器 C与负载 R并联，则电容对直流分量的容抗无限大，相当于断路，而对交流成分只有很小的阻抗，近似于短路，因此 它们可以使交流成分旁路。把电感和电容适当的结合起来，便能很好的完成滤波任务。 几种常见的滤波电路 最常见的滤波电路如上图所示，其中以型在空调电子线路中应用最广。在空调器桥式整流、型滤波电路中， Uf=(1-1.4)U2 压敏电阻起保护作用，压敏电阻的导电性能呈非线性变化。当压敏电阻两端的电压低于其标称电压时，其内部阻抗接近于开路状态，只有微安级的电流通过，故功耗甚微，对外电路不发生任何影响，而当外施电压高于其标称电压时，对电压的响应时间非常快（在纳秒级），它承受的电流非常惊人，而且不产生续 流和放电延迟现象。表示压敏电阻的参数有数个，其中最重要的时压敏电压和同流容量，下面简单介绍一下； 1. 压敏电压的选择 17 2. 压敏电压的选择要根据实际电路和电源的情况而定。若压敏电阻用于过电压保护，其标称电压必须高于实际电路的电压值，虽然压敏电阻选择低一些有利于提高保护效果，但如果选择过低，当电压稍一升高则会使压敏电阻导通电流过大，容易引起元件温升加剧甚至被烧毁。 3. 通流容量的选择 为延长压敏电阻的使用寿命并未电子线路提供可靠的保护，改参数的选择应留有充分的裕量。 当电压有异常高使，压敏电阻阻值便小，电流剧增，烧断保险， 从而起到保护作用。压敏电阻的保护作用还可以重复进行，一旦电压消失，压敏电阻有自动恢复高阻状态。 集成稳压器一般是指把经过整流电路的不稳定的输出电压变为稳定得输出电压。在电源产生中选用 7805,硬件如下 : 6.2.输入电路 本电路首先采集温度传感器的电压信号，把电压这种变化的模拟量转化成相 应的数字量，传输给单片机 I/O口，进行逻辑运算和数据处理。单片机经过分析和判断，决定工作模式和管脚动作。 温度传感器实际上就是一个热敏电阻，温度越低，阻值越高。电阻阻值的变化引起分压的变化，因此不同 的分压就代表了不同的温度。所选温度传感器线性度较好，温度上升，阻值下降，分压上升。通过滤波电容和电感，滤去因外界环境变化而引起的浪涌电压和电流，把较稳定的温度信号输入给模数转换电路。 本工程采用的传感器输出是模拟信号，而采用的单片机不支持模拟输入，需要一摸数转换电路。 此电路有两种方案： 1. 利用基本元件搭建一摸数转换电路， 18 2. 利用摸数转换芯片直接转换。 为了减少元件之间的影响，本工程选用摸数转换器直接转换出于成本和稳定性方面考虑，模数转换我们选用集成电路芯片 ADC0809。 ADC0809八位逐次逼近型 A/D转换 器是一种 CMOS 器件，包括 8位的模数转换器， 8通道多路转换器和与微处理器兼容的控制逻辑。 8通道多路转换器能接通 8个单端模拟信号的任何一个。 ADC0809片内带有锁存功能的 8 路模拟多路开关，可对 8 路 0-5V 的输入模拟电压信号进行分时转换。输出具有 TTL三态锁存缓冲器，可直接联到单片机数据总线上。片内带有锁存功能的八路模拟多路开关，可对八路 0 5伏的输入模拟信号分时进行转换，片内具有多路开关的地址译码和锁存电路、比较器、 256 电阻 T 型网络、树状电子开关、逐次逼近寄存器、控制于时序电路。输出具有 TTL三态锁存缓冲 器，可直接接到单片机数据总线上。 为使硬件设计更简单、方便，将其综合功能总结如下： 分辨率为八位 最大不可调误差小于 1LSB 单一五伏供电，模拟输入范围为 0 5伏 有锁存控制的八路模拟开关 可锁存三态输出，输出与 TTL 兼容 功耗为 15mw 不必进行零点和满度调整 转换速度取决于芯片的时钟频率。时钟频率范围： 10-1280khz，当 clk=500khz时，转换速度为 128vs。 其芯片引脚图如图 19 ADC080 引脚功能介绍如下： IN0-IN7：八路输入通道的模拟量输入端口 2-1-2-8：八位数字输出端口 START， ALE，： START 为启动控制输入端口， ALE 为地址所锁存控制信号端口。这两个信号端可连接在一起，当通过软件输入一个正脉冲，便立即启动模 /数转换。 EOC， OE,EOC为转换结束信号脉冲输出端口， OE为输出允许控制端口。这俩个信号亦可连接在一起表示模 /数转换结束。 OE端的电平由低变高，打开三态输出锁存器，将转换结果的数字量输出到数据总线上。 REF(+)REF(-)VCC,GND： REF(+)和 REF(-)为参考电压输出端， VCC为主电源输入端， GND为接地端。一般 REF(+)与 VCC连接在一起， REF(-)与 GND 连接在一起。 CLK：时钟输入端 ADDA， B， C： 8路模拟开关的三位地址选通输入端，以选择对应的输入通道。其对应关系如表所示。 地址码 对应的输入通量 C B A 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 6.3.保护信号输入电路 20 总体说来，保护信号分为两种。 一种是氟汽高低压保护信号， 一种是三相 电相序保护信号。 两种保护信号都是通过光耦和电阻限流，把保护信号转换成稳定的低压电平信号，给单片机进行运算处理，实现相序保护和压缩机外接保护。 高低压保护中，有一长闭开关，氟压过高或过低控制其断开，光电耦合器不发光，使单片机输入由高电平变为低电平，经单片机处理发出指令保护。相序保护是通过光电耦合器的通断将 A， B 相的信号转换为有规律的高低电平信号，输入单片机，经单片机处理判断其是否正常。 光电藕和器通常有红外发光二极管，当初级有电流信号通过时，使红外二极管发光，次级的光敏器件在次级又输出电信号。在这个电，光 ，电的转换过程中，实现了输入信号和输出信号之间用光束传输，又通过光隔离，大大提高了线路的抗干扰能力。 在相序和高低压保护中都使用了光电耦合器。具体连接方法如下： 保护电路接线图 21 保护电路图 数码管显示电路 6.4.输出处理电路 输出处理又称为驱动电路，按工作原理可分为三极管驱动和继电器驱动，根据驱动的对象不同可分为压缩机驱动电路，风机驱动电路，显示驱动电路和蜂鸣器驱动电路。 6.4.1三极管驱动电路 数码管显示的选通端和蜂鸣器都是由三极管驱动的。当单片机管脚送来高电平信号时，三极管处于导通状态，使驱动电路通电。 6.4.2数码管的驱动和显示 对于数码管的显示采用一 7448驱动两个数码管，通过软件扫描，数码管 选通实现 。 22 6.4.3.继电器驱动电路 压缩机和风机都是由继电器驱动的。因单片机输出为小信号不能驱动继电器，故许一放大电路。 该放大电路有两中方案： （ 1） 用三极管组成放大电路 （ 2） 用一放大芯片放大 。 同样为了减少元件间的影响，本工程采用芯片 , 当单片 机要启动压缩机时，首先使 P3.3 脚出现高电平，经 ULN2003 放大为 12V，使相应的继电器线圈处于导通状态，其常开触点闭合，接通室外压缩机火线电源，压缩机得电工作。 112233445566D DC CB BA AT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 2005- 6- 1 S he e t of F i l e : E : w y k 半成 .S C H D O C D r a w n B y :D3K3D2K2D1K1K4D4K5D5K6D6+ 128050Q1104pFC 108050Q1104pFC 108050Q1104pFC 108050Q1104pFC 108050Q1104pFC 108050Q1104pFC 10室外风机压缩机四通阀高速风中速风低速风23 三极管驱动电路 输出电路（芯片放大） 6.5、控制部分 单片机获得电源后，获得输入信号，一方面来自温度传感器，一方面氟压保护信号，还有相序保护信号，另外还有手动输入四键。控制器中四个控制键，其功能分别为：模式控制、风速控制、升温和降温。系统初次上电为自动模式，根据温度决定工作模式。按下模式键后，空调机组进入选定模式；风速键按下后，室内风机开启设定风速，每按一次键，改变一次设定风速。升温键按下后，设定温度升高一度，显示温度升高一度，并且设定温度在 18-33度之间循环。四个按键均为低电