应用方案spmc65p2408a在空调中的v1

1、应用方案SPMC65 系列单片机应用方案 V1.1 2005.05.09单片机推广中心海淀上地信息产业中黎科技园 1 号楼 5 层.cnh: 86-10-62981668FAX: 86-10-62962425E-保留对此文件修改之权利且不另行通知。所提供之信息相信为正确且可靠之信息，但并不保证本文件中绝无错误。请于向科技股份提出订单前，自行确定所使用之相关技术文件及规格为之版本。若因贵公司使用本公司之文件或产品，而涉及第三人之专利或著作权等智能权之应用及配合时，则应由贵公司负责取得同意及，本公司仅单纯贩售产品，上述关于同意及，非属本公司应为保证之责任。又之正式，本公司之所有产品不得使用于医疗器

2、材，维持生命系统及飞航等相关设备。目 录1空调工作原理22功能介绍33系统总体方案介绍44系统硬件设计54.1 空调电路原理54.2特性简介6供电系统分析7过零检测电路7室内风机的控制8室内风机风速检测8过流检测电路9低电压检测电路9压缩机、四通阀、外风机和负离子产生器（健康运行）的控制10驱动电路114.11 断电125系统设计135.1 主流程136结语147参考文献14+,-./%0 123!456789!#$-6:;?4ABC DEFG& 8 H+,- SPMC65P2408A IKL(MN AD ?OPQAC220V RSTURVWKL(YZ%U?-&VWT_VWKL(abcdefi

3、Yj&klmmSPMC65P2408A no&pdTqr&stuvwqx#$-Qyz-|R+,-SPMC65P2408A#$%#Z_ !LJ9abc/de2000 _ !Q9KJfghijabk 1800no2003 p_qr !LQ9sKJtuiv1 40002004pwxyzij|k 5500 !_9 !LJi#$%sJ9 3/5 no!_i&()*+9 !L;,|_-./01&23 !LKJ/1697!_ !LQ98sJ9F:;j?A9BC*! 2001 pA2003 pF 2004 p9BCDEFGEZHIJKLMqN9 !LOPQPEFRS !OP/ T5UVWX|YZ_6K9|,

4、!_9 !L-/d?A0;)1234?8 5=j?S?AS091623789):L;5=95E ?=j): L;)1A96BS?AS09;)123:CS?DES?DEj1F=G HIJ?J0=2aLt/K!9?L2a5MNO6;B56 ?bUu=2aL9PQuQ6RStTA679U)9?EVW56*G56E ?bUXYZkJ0p99H2IJL*+ 1-2 !;6$% !6;6pr;)-.9?):6656 ?9*+ 1-2 ,-?A0;)1DE/2aL62a56S0S?;)1?E/):L6A6):6;6/C1BCD_U;)19XYWB$;)8./a2aL956bIU&;6/92a Lwc;)-.

5、/5E5656A6+d;699 2 :-2930E-2) * + ,M JKef0pgOh16ij30iklef0p 24imPnopcqrtM NO/stPugvLef0pwyf0pefgOh16ij30i:;Lz560pFef0p9V9yfPugvM1)2)3)4)JLef0pgOh16ij30i mPn)7rt mPzort mPS0cqrtMPQRS7|QuSbef0p,:;M BTU/VW,-f/n8/Q 10 /!#uQe&f/QkZ !TF()8.M1)2)3)QXY()Ze&7*8.+Av,-fv;)AstAV7F.T/7/ 1500q 1050Q|1 450aN2/T;6/7

6、/ 900q 1500Q|1 600aN2/TM_ /34gvLJKNOGHIuQ ?56M a_ef.TPugv/ !Lz560pqef0p9V9.T7fP ugvef0pkl 24iM bc8990p:;.T!F560pc&rIPx?ABC9;M FdUVDE,FG/ Br!HnuQ8An8A;)F;6 3 :-2930E-3- . / 0 1 2 + ,IJK&L+*+ 3-1 ,-Xw CPUAMN34F:;O/K&CPU iPQLa9REMNSTUVWy?34678p34bIF560p34QE-_PD2PB2/PB3/ PA4/PA5PC0PC1PB5PB1/PB0/ PC3/C2P

7、B4PD1PA2PA7/PB7PA3PB6PD0PA6/PA5 PA1/PA04242BCD:;?8:;cdL:;eu8:;NOPQ:;5EA5678:;4系统硬件设计4.1 空调电路原理硬件电路如图 4-1 所示。根据工作电压的不同，整个系统可以分为三部分：微控系统、继电器控制和强电控制，分别工作于 DC5V、DC12V 和 AC220V。图 4-1 系统电路原理图 5 :-2930E-IRx+12211 2 con1 3 con2ground2GND1 31 34567NC NC NC NC 1 31 3PTCVCC C8OM SCL SDA/ XIerXOLVD RESETCOD SDT

8、S2 Neg TS1 ValveIMC ComprKey 1BuzzerIR D7 SDA xKey-ScanVCC6 VCCxShow-BoardS15 erxKey4 Timex3 RunxD33R51 C302 Rx 1 VSSxSDA x1D32REV1erx21VCCxR52D31Timex 21R53D30Runx 21VCCx C32VSSxVSSxC31Speed DetectorVCCR21VCCSD1R31 2Q523C16J8VCCPanelJ47R12SDA6R14er5R15Time4R16Run3IR2R181C20 C21 C22 C23VCCTem Sensor

9、C10 + C11J10R241 1TS2 2TS1 324 3R264C25C18 R28R29CLK-RESVCCVCCR30R22D6RESETXIXOC27C28C26VCC24C01-MemoryU5C9R32A0 VCC 8A1 WP 7R50A2 SCL 6CLSDA/GND SDA 5Zero DetectVCCR23ZDZDS R27Q6 C142ZDPB4PC3PB3PB0PB2PB1CTime16 BRUN15 A2803 DriveNeg- 1 U418 Neg- C 12V R6Valve 2 IB1C 17 ValveCCompr 3 2B2C 16 ComprCB

10、uzzer 4 3B3CJ9 D5 4B4CC6 5B5C1B7 6B6C2A8 7B7C38B8C 104GND COM512VLVD12VR11LVDC7R17V2R5R743R8L1COD+C19C6Current_DetectControl J2NR12C11L12VSI1RE1D2R4 ComprC 12VLD3RE2ValveC R1312VLD4Q2 R19RE3R33J5OMN 12VLD5 RE4J7R20 N Neg- C123212Moter-DriveVCC U1ANODE GATE 15CATHODE T2 13 MC R34 2 R2T1 11T2 9Q1NR3LJ

11、3C41C523L2V1 ZDSerJ1D112VVCC 3U224 -+ 3 1 VIVO 31+C2 +C3C17R104.2./01SPMC65P2408A pwmneoa9 8 %8p$8qrSPMC65 6rsA#$CzQZ%t.uVmPd|9f/oyLAvw9EO!Ux y ADCA|rtCr+Cr8:Ao8:;FqZSPMC65P2408A P 28 IF 32I| !32 I ! UART rteo#r 28 I !*+ 4-2 ,-28 I !9mE()*Lh8.?h3.0Vj5.5V8.?.%rt/Y0*1rt 4-2 SPMC65P2408A*28P +, 6 :-293

12、0E-SPMC65P2408A(AN7)PA7 128 VDD(AN6)PA6 227 VSS(AN5)PA5 326 XI/RC/ECLK(AN4)PA4 425 XO(AN3)PA3 524 RESET(AN2)PA2 623 PD0(2)(AN1)PA1 722 PD1(3)(AN0)PA0 821 PD2(P3)(AVref)PB7 920 PC0(SRDB)( BUZ )PB6 1019 PC1(SCK)(1/TC3)PB5 1118 PC2(SDI)(0/TC2)PB4 1217 PC3(SDO)(P1)PB3 1316 PB0(TC0)(COMP0)PB2 1415 PB1(TC

13、1)4.3 供电系统分析整个主控板上有三种电压：AC220V、DC12V 和 DC5V。AC220V 直接给压缩机、室外风机、室内风机和负离子产生器供电；AC220V 经过降压，变为 DC12V 和 DC5V，用于继电器和微控系统供电。供电系统如图 4-3 所示，AC220V 先经过变压器降压，然后从插座 J1 输入，经过整流桥进行全波整流，通过电容 C2 滤波，得到 DC12V，再经过稳压片 7805 稳压，得到 DC5V。图中的采样点 ZDS 用于过零点的检测，二极管 D1 防止滤波电容 C2 对采样点 ZDS 的影响。图 4-3 供电系统4.4 过零检测电路过零检测电路如图 4-4 所示

14、，用于检测 AC220V 的过零点，在整流桥路中采样全波整流信号，经过三极管及电阻电容组成整形电路，整形成脉冲波，可以触发外部中断，进行过零检测。采样点和整形后的信号如图 4-5 所示。过零检测的作用是为了控制光耦可控硅的触发角，从而控制室内风机风速的大小。图 4-4 过零检测电路 7 :-2930E-211 32GNDZeroDetectVCCR23ZDZDS R27Q6C14 2 V1 ZDS erJ1D112VVCC U234 3 132-+VIVO1+C2 +C3C17R10图 4-5 采样点和整形后的信号4.5 室内风机的控制图 4-6 为内风机控制电路，U1 为光耦可控硅，用于控制

15、 AC220V 的导通时间，从而实现内风机风速的调节。U3 的 3 脚为触发脚，由三极管驱动。AC220V 从管脚 11 输入，管脚 13 输出，具体导通时间受控于触发角的触发。室内风机风速具体控制方法：首先过零检测电路检测到 AC220V 的过零点，产生过零中断；然后，在中断处理子程序中，打开 Timer 的定时功能，比如定时 4ms，4ms 后由 CPU 产生一个触发脉冲，经三极管驱动，从 U3 的 3 脚输入，触发 U3 的电路，从而使 U3 的管脚 11 和 13 的导通，AC220V 给室内风机供电。这样，通过定时器的定时长度的改变可以控制 AC220V 在每半个周期内的导通时间，从

16、而控制室内风机的功率和转速。图 4-6 室内风机控制电路4.6 室内风机风速检测当室内风机工作时，速度传感器将室内风机的转速以正弦波的形式反馈回来，正弦波的频率与风机转，CPU 采用外部中断进行频率检测，从速成特定的对应关系，见下表所示。正弦波经过三极管整形为而实现对风速的测量。 8 :-2930E-1 34567NC NC NC NCMoter-DriveVCC U1ANODEGATE 15CATHODET2 13IMC R34 2 R2T1 11 9Q1T2NR3 LJ3C41C523L2图 4-7 室内风机风速检测电路4.7 过流检测电路采用电流互感器 L1 检测火线上电流的变化情况。图

17、中 L1 为电流互感器，输出 05mA 的交流电。当电流突然增大时，电流互感器输出电流也随之增大，经过全桥整流、电流电压转换、低通滤波，从 COD端输出直流电压信号。CPU 通过对 COD 端电压的 AD压过高时，CPU 可以对电路采取保护措施。来感知 AC220V 电流的变化，当 COD 端的电图 4-8 过流检测电路4.8 低电压检测电路采用电阻分压原理，CPU 利用 AD对 7805 前端的 12V 电压进行检测。当电网掉电后，AD 端会到 7805 前端的 12V 电压的降低，由于 7805 输出端电容的存在，所以即使 12V 电压降低到 6V，7805仍能提供 5V 电压使 CPU

18、正常工作， 此时，CPU 立即将空调当前的运行参数保存在 AT24C01 里面。 9 :-2930E-121 3V2R5R743R8L1COD+C19C6Current_DetectSpeedDetector VCCR21VCCSDR31 2 Q5 C16123J8风速高中低风机频率（Hz）705030图 4-9 低电压检测电路4.9 压缩机、四通阀、外风机和负离子产生器（健康运行）的控制压缩机、室外风机、四通阀和负离子产生器均由 AC220V 供电，所以通过继电器控制 AC220V 的通断便可以控制各个部分的运行。R1 为压敏电阻，用于过压保护。SI1 为保险管。插座 J2 为 AC220V

19、 输出端，外接变压器，将 AC220V 降压，降压后接到电源模块，分别得到 DC12V和 DC5V。 10 :-2930E-LVD12VR11LVDC7R17图 4-10 压缩机、四通阀和健康运行的控制电路4.10 驱动电路继电器、峰鸣器和步进电机均由 12V 直流电压控制，U4 为驱动NeglonC 控制负离子发生器的继电器；ValveC 控制四通阀的继电器； ComprC 控制压缩机的继电器； Buzzer 控制峰鸣器；A、B、C、D 为步进电机的四相。 11 :-2930E-1 3PTCControl J2R1N2C11L12VSI1RE1D2R4ComprC 12VL D3RE2ValveC R1312VL D42 Q2R19RE3R33J53OMN 2112VL D5RE4J7 R20 N Neg- C