Control控制器培训

1、控制器的电原理方框图主控制芯片显示电路驱动电路温感电路按键电路电 源 电 路复位电路晶体振荡第一章、主控制芯片（MCU） 第一节 认识MCU 微控制器（ MicroController ）通常是指能通过软件编程、可象堆积木一样实现各种检测与控制功能的大规模或超大规模集成电路，我国一般称为单片机。 单片机在从计算机外设、家电控制、电讯通信、智能仪器仪表到汽车电子、金融电子等各个领域均获得了广泛的应用。单片机的工作温度范围分为： 民品（商业用） 0 70 工业品 -40 85（通常采用） 军用品 -55 125根据所需的控制要求，在计算机中编制好程序。如在自检过程中，需按何种顺序点亮发光管，及数码

2、管显示内容；在冷藏室温度为几度，电磁阀开等。当程序编制好，并进行调试后，便可将程序写入单片机的程序存储器中。对程序存储器写入程序的方式由单片机的特性决定。方式可分为：1、可擦写型。即可对存储器的内容反复改动。2、一次性编程型（OTP）。用烧写器对单片机进行一次性写入，写入的程序不可擦除。3、掩膜型（MASK）。在生产单片机时，将程序固化在单片机存储器中，适合在批量一段时间后，程序已不再更改且产量较大的场合。要使单片机开始工作，需具备以下条件： 1、单片机通电； 2、单片机的复位完成； 3、单片机的晶振开始振荡。在满足条件后，单片机中的程序即开始运行，对外部电路进行控制。第二节 复位电路复位方式

3、分高电平复位与低电平复位。高电平：指高于高电平：指高于2.6V的电压，可用数字的电压，可用数字1表示。表示。低电平：指低于低电平：指低于0.7V的电压，可用数字的电压，可用数字0表示。表示。大多数单片机采用低电平复位方式。在单片机的复位端（RST）产生从低电平到高电平的变化。对于+5V电源的单片机，复位端从0V上升到约5V， 单片机完成复位后，程序从头开始运行。 复位电路如下：当通电时，电压VDD通过电阻R1对电解电容充电，C1两端相当短路，RST脚为低电平。随着充电的进行，C1上端电压不断升高，D1VDDRSTC1R1R2当电压上升到接近电源电压时，复位完成。VDDRSTt当经过充电时间t后

4、，RST上升到高电平，单片机完成了内部的准备工作，程序可开始运行。就象红绿灯的过程一样。VDDRSTC1R1R2有时可在电解C1两端加一只开关，当开关按下时，RST变为低电平，实现复位。该电路可在程序运行出错时，人为复位，从而使程序从头开始运行。若复位端始终处于低电平，则单片机就无法工作。第三节 晶振 单片机在执行程序时，按照一定节拍工作，该工作节拍由晶振的频率决定。 现控制器常采用的晶振频率有4兆，4.19兆，有两脚晶振与三脚晶振之分。4.0 0 M Hz4.0 0 M Hz在使用时，两脚晶振与电源地端之间需接电容，约2030pf，其微调作用。而三脚晶振只需将中间脚直接接地。4.00MH z

5、 第二章、电源电路 第一节 电源电路的方框图 变压器整流电路滤波电路稳压电路LN聚脂膜电容聚脂膜电容C1 ：可衰减串膜噪声。变压器：变压器：将交流220VAC变为整流电路所需的交流电。整流电路：整流电路：将交流电压变为单向脉动直流电压。滤波电路：滤波电路：将脉动直流电压变为平滑的直流电压。稳压电路：稳压电路：使输出的直流电压在交流电源电压或负载 变动时，能保持稳定。图中 U2：表示变压器次级电压有效值 UO：负载电压 IO ：负载电流 ID ：二极管的平均电流 ID= IO /2 UO 1.2U2在选择二极管时，要使最大正向电流IF（23） ID，最大反向电压UR1.4U2。型 号最大正向电流

6、最大反向电压1N414810mA20V1N40041A400V1N40071A1000VL7805正向直流输入DC+5VL7812正向直流输入DC+12V 78系列最大输出电流为1.5A，78L 系列最大输出电流为100mA。 7805、7812的最大输入电压为35V。由于三端稳压管在使用时有一个最小压差的限制，因此一般需使输入电压比输出电压高6V左右。L7912负向直流输入DC-12V 第三章、温感电路 温感电路原理图如右图所示。ZS 冷藏蒸发RS 冷藏FS 冷冻HWS 环温 以冷藏蒸发传感为例，可将电路简化为右图。 ZS为温度传感器，其电阻值随温度上升而下降。主电路PIC16C74B第5脚

7、对端口电位进行A/D转换，并通过软件将转换值与内部温度表进行对照，从而判断当前的冷藏蒸发温度。 第四章、按键电路 当按键SW未按下时，P10为高电平；当SW闭合时，P10为低电平。 通常的按键为机械弹性开关，机械触点有弹性作用，当按键断开时不会一下断开、当闭合时也不会马上稳定接通。在断开、闭合的瞬间伴随有一连串的抖动，抖动时间一般为5ms10ms。 当SW按下时，P10的电平变化如右图所示，在P10稳定在低电平前，会出现抖动过程，若单片机此时进行程序处理，则会引起误操作。因此在程序上需进行延时处理，称为软件去抖动。 第五章、驱动电路 第一节 继电器驱动 对继电器输出控制采用右图电路。主芯片输出

8、高电平到三极管基极，使三极管C、E导通，继电器线圈流过电流，继电器吸合，输出220V。 当主芯片输出电压低电平时，三极管截止，C极电压为15V，继电器断开； 当输出高电平时，三极管导通，C极电压接近0V，B极电压为0.7V，继电器吸合。由于压缩机启动电流约10A，所以采用大继电器；电磁阀、风向等则采用小继电器。OMI-SS-112LM 12VDCOEG G4A-1AOMRON OEG OJE-SS-112LM G5S-112VDComRon 当三极管由导通变为截止时，继电器线圈两端会产生很高的反电动势，二机管的存在，为反电动势提供了放电回路，保护了三极管不易被击穿。 第二节 光耦驱动 光 耦的

9、内部输入端为发光二极管，输出端有的为光敏可控硅，当发光二极管导通发光时，光敏可控硅导通。由于光耦是以光为媒介传输信号，因此具有较高的电气隔离和抗干扰能力。 当单片机在三极管基极输入脉冲信号，光耦在极短的时间内多次导通、断开。通过控制导通、断开的频率，实现对风机转速的调节。 第三节 步进电机驱动 步进电机驱动采用ULN2003，该电路为非门电路，第17脚为输入脚，第1016脚为输出脚，其输出与输入电平相反。例如，当1脚输入为低电平时，第16脚输出高电平。 ULN2003A 最大峰值电流最大峰值电流：500mA 在空调挂机中，步进电机用于控制室内机的摆风。 若在第4、5、6、7脚分别输入高电平，则

10、在第13、12、11、10输出低电平，使步进电机内的线圈有电流通过。通过控制输入的脉冲频率，可控制步机的转速；通过控制输入的脉冲顺序可控制步机的转动方向。 第六章、显示电路 第一节 数码管显示 显示器件有发光管、数码管、液晶屏、VFD屏。先以数码管为例进行介绍。 数码管内部有七段发光二极管用于显示数字、字母， 另外有一个发光管用于显示小数点。 数码管中的发光管有两种接法：1、共阳极接法。发光管的阳极与+5V连在一起，当发光管的阴极输入低电平时，该段发光管导通点亮。2、共阴极接法。发光管的阴极接地，当发光管的阳极输入高电平时，该段发光管导通点亮。 以共阳极数码管为例：若显示数字7，需点亮的段位有

11、a、b、c，则在a、b、c负极输入低电平使该三段发光管点亮，而其他段位阴极输入高电平。 对于多位数码管，通常采用动态扫描的方法，即逐个地循环点亮各位数。由于人眼对动态分辨时间为0.1秒，因此只要在0.1秒内完成对所有位数显示一次，便可达到持续点亮的效果。 第二节 液晶显示 液晶是介于固体和液体之间的中间物质。在不同方向上其光学特性不同，类似于晶体。 将上下两块制作有透明电极的玻璃通过四周的胶框封接后，形成一个几微米厚的盒，在通过特殊工艺处理的盒中，注入扭曲向列TN型液晶材料。液晶的棒状分子排列在上下电极间。靠上电极的分子横向平行排列，靠下电极的分子纵向排列，在上下两电极之间的分子被逐渐扭曲。

12、当上下电极未加电压时，入射光通过偏振方向与上电极面液晶分子相同的上偏振片形成偏振光，偏振光通过液晶层时扭曲90度，由于扭曲后的光偏振方向与下偏振片方向相同，因此偏振光通过下偏振片，并被底部的反射膜反射会来，此时液晶屏显透明。 当上下电极加电压时，液晶分子在电场作用下转变成与上下玻璃面垂直排列，液晶层失去旋光性。偏振光的偏振方向与下偏振片相差90度，光被吸收，在电极处出现黑色。 如前所述，若上下偏振片偏振方向相差90度，则电极通电时，显示为白底黑字，称为正显示。若上下偏振片偏振方向相同，则电极通电时，显示为黑底白字，称为负显示。 第七章、测试仪 当在测试仪器的指示灯两端加上交流电时，指示灯点亮。

13、在仪器内指示灯的一端已连接好，另一端与测试板上的继电器输出端相连。当继电器吸合后，在与该继电器相连的端子上便输出交流220V，使相应的指示灯点亮。因此，根据测试仪器上指示灯亮的情况，可以测出继电器的工作状态。 第八章、控制器检测 控制器检测以各功能电路的检测为主。1、显示部分检测：液晶屏、背光源、发光管发光及显示是否正常；2、按键电路：各按键能起到相应的控制作用，按键手感良好，无卡键现象；3、驱动电路：各输出口控制正常，包括继电器可吸合、断开，步进电机转动，风机转动且高速、低速可变，蜂鸣器鸣叫；4、三分钟延时：断电后重新通电，遥控开机后，压缩机需三分钟后放可开启。检检 测测 项项 目目操操 作

14、作 内内 容容检检 测测 要要 求求1、 蜂 鸣 器 响 一 声 、 控 制 板 上 绿 灯 、 红 灯 亮2、 显 示 板 背 光 源 (橙 色 ) 、 运 行 灯 (红 /绿 )、 定 时 灯(黄 )、 清 新 灯 (绿 )、 滤 网 灯 (橙 )同 时 亮 3 秒 后 灭 ；3、 传 感 器 检 测 ：若 蜂 鸣 器 响 两 声 ， 则 室 内 盘 管 温 感 故 障 ；若 蜂 鸣 器 响 三 声 ， 则 室 温 温 感 故 障 ；4、 两 只 步 进 电 机 同 时 转 动 ， 室 内 风 机 开5、 压 缩 机 室 外 风 机 四 通 阀 电 辅 (此 时 按 住 行程 开 关 )

15、电 子 除 尘 负 离 子 换 新 风 按 顺 序 间 隔1秒 输 出 ， 关 室 内 风 机 ， 两 步 进 电 机 转 动 ；自 检将J5短 路 ， 接 通电 源6、 蜂 鸣 器 响 两 声 ， 显 示 板 全 显 2 秒 退 出 自 检 ；拔 掉J5 ， 按 控 制板 模 式 键S2设 为制 冷 模 式蜂 鸣 器 响 一 声 ， 制 冷 灯 亮 (绿 )、 压 缩 机 、 室 外 机 有输 出 、 室 内 风 机 转 ， 显 示 板 运 行 灯 亮 (绿 )、 背 光 源 亮(绿 )、 显 示22 、 高 速 风 (测 低 风 速 符 合 附 表 要 求 ，其 余 风 速 有 变 化 );再 按 一 次 模 式 键S2 进 入 制 热蜂 鸣 器 响 一 声 ， 制 热 灯 亮 (红 )、 压 缩 机 、 四 通 阀 、室 外 机 有 输 出 、 室 内 风 机 转 ， 显 示 板 运 行 灯 亮 (绿 )、背 光 源 亮 (红 )、 显 示 26 、 中 速 风 ;再 按 一 次 模 式 键S2蜂 鸣 器 响 一 声 ， 显 示 板 运 行 灯 亮 (红 )、 其 它 显 示 及 负载 全 灭 ；热 泵 模 式 控 制风 速 测 试按 一 次 复 位 键 S1蜂 鸣 器 响 一 声检检 测测 项项 目目操操 作作 内内 容容检