spmc75f2413a单片机在ac变频空调中的应用v1

1、应用方案SPMC75 应用方案 V1.0 2005.04.03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: 86-10-62981668FAX: 86-10-62962425E- HYPERLINK http:/w/ http:/w*+,-./0123456789:;2?A?BCD5EF2?GHI6*JK./LMNOP;QRS#$%=TUVWGX8DYZ2A#./_B2cK;def()ZK()2./ghiGjklmn2o4gpq3rst32vwxyGzvf()| !GK()#V$%&hiG(R !G)*K()vB*J2+;,2C/GK()2&hi6ZR3456G789:;rA?

2、; 2 :E-2930$%1&.52*+,- .63./0123-4.74./5678 .85./78 .86:;. 117? .12 3 :E-2930SPMC75F2413A )ABGHI&()*+,! 01234567 SPMC75F2413A &(-./:;AC #:;?A(BCDE45 SPMC75F2413A F?+GH7SPMC75F2413AJPS21865AJKL:;JMNO JDDSJS 4 :E-29301& !#$%&()*+$,-./0123456789:;?ABC DEFG8HI9:;JKLMNOPQORSTUOVWXYZOPIO_abcdSefgN8h9:ijgk

3、k678lmnmob+pqrstuvwx=?8HIwxyzTUwx|9:;()*HITU+=6,-wx./sTU !#?8$%&#;()0c123TU;456vTU;O57vTU;89:;sc157v AC HITU;8?ABCDzE/OFN/GH8TUIJKLMNO8PAQDERSvTN8UVNW|XYZ64_abcdCDefghsijE28CDkil_m+noF8pqZrst=us0TU;vLiwz1OzTUwxz56|SOS857|SOSORSvSeORSv !.SeORSv#$fIJ%&z(x)8TURSvYZeO57*vy+,!Yd-2O7./0123A DDS SAZ#R:#N8h

4、RSvlL.;zEL.?ABZ8C D(#=5L8iab.zE.E8FGkHItuvzE.?-zEABTU?4OEMC ykHgc1wxz|JK9:LMvNO6w8D(c1PHQRiwSHz#6#=c1OT2#=IJc1OUUVmWy?Wc18FGK?Ywxs 5 :E-29302* + , -0)Z+ nSPCD48SPMC75F2413A ja?|;Tk#HI?(0;sJo8SPMC75F2413A ki2Pl !s4AmLBngNdZ;ABDE#vl23sSPMC75F2413A | 4.5V5.5V ;#Rpq6;=)*BsGg+,z16 h nSP-N;(ISA 1.2);#Rz 6

5、/z4.5V05.5VX7Ydez24MHz;Sez -40 1085 16;z 32KW (32K316) Flash 2KW (2K316) SRAMAZ4(0zE5(|#=!#dZ;10 hz/JZg; 8 CA10us (100kHz)ZgZ6dC78yC9:6dC78y(UART) ; #6N2 EP#?zzWait/Standbyzb7ckiA&,#8bBCDEdZ;5 b 16 hCdZ;2 bAFG:U82 bAep81 bAeHI|sMCP dZ; 3 JK TIO3A0TIO3F, MCP dZ; 4 JK TIO4A0TIO4FFG:UdZ;JKLM/LN1JPDC dZ

6、; 0/1 JK 3 C TIO0A0TIO0C Ap 6 :E-2930TPM 定时器 2 支持捕获/脉宽调制 12 个 16 位脉宽调制输出2 通道的电机驱动脉宽调制输出(互补的 3 相 6 路脉宽调制输出)TIO3ATIO3F 利用 MCP 定时器 3 工作, TIO4ATIO4F 利用 MCP 定时器 4 工作中心(center)或边沿(edge)脉宽调制输出通过外部错误保护管脚进行脉宽调制输出保护可编程的死区控制(Dead time control)脉宽调务和错误中断发生具备驱动交流感应电机和直流无刷电机的能力内嵌仿真功能3系统总体方案介绍本系统分室内机系统和室外机系统两部分，其中室

7、内机系统主要是系些逻辑状态信息的处理，而室外机系统主要是压缩机的变频驱动部分。在本系统方案中室内机选用的是 SPCE061A 实现的，SPMC75F2413A 主要是应用在变频驱动部分。因此室内机系统在此不再详述。室外机的电路结构框图如图 3-1 图 3 1。WNIOC01IOB0 IOB1 IOB2IOB3 IOB4IOB5HVDD_310VVNUNWPIOA02OUT_UVPUPOUT_VIOC8OUT_WFTINIOC9IOB6HGND4.7K图 3-1 室外机系统框图这个系统的基本工作流程：室外机的主控 MCU（SPMC75F2413A）随时接收来自室内机的控制和状态信息，从而去控制室

8、外的风机、四通阀和压缩机，完成相应的控制功能。同时还会将室外机的一些状态和室外的一些温度信息传回室内机。以供室内机做控制之用。 7 :E-2930PS21865ASPMC75F2413AIOA35V供电系统(TOP234)室外风机控制四通阀控制温度传感通口4系统硬件设计系统电路原理图如图 4-1 图 4 1。其中 PS21865A 三相功率全桥电路模块，用来实现信号的功率，从而驱动压缩机。ULN2003A 是集电极开路输出的功率反向器，主要用来驱动系统中的继电器，从而控制风机和电磁阀。SPMC75F2413A 单片机的主要作用：1. 根据室内机命令系统。2. 完成 AC 变频压缩机的变频驱动信

9、号的产生和控制功能。图 4-1 图 4 1 中的er_Line 是一种半双工的电流环变换电路，它主要是利用电源和一一个电流环，电流环由室内机供电。这个电路为室内外机提供条的通信线，使室内外一条通信回路。SPMC75F2413A的注入三次谐波的 S信号经 IOB05 输出，经缓冲和光隔后输入 PS21865A，而后输出控制电机。SPMC75F2413A 的 IOB6 是错误侦测输入端，通过对其传回信号的检测，一旦 PS21865A 出现工作异常（如过压、欠压、过流、过热），驱动硬件会立即PS21865A 工作，同时申请中断，请求 CPU 处理。IOA03 为模拟输主要是温度传感器接口和直流高压测

10、量接口。IOC810 为控制四通阀和外风机的控制。，RXDIPM使能和出错信号处理IOC0 IOC1 IOA0 IOA1IOA2 IOC8er_LineIOB6TXDIOB7室外温度室外盘管温度M压缩机出口温度4SI光电IOB0四通阀S信号3GIOC10压缩机缓冲级驱动IOB5室外风机2NIOC91L接线排IOA3电源供应图 4-1 系统电路原理图5系统设计整个室外机系统主要包括以下几部分：1. 同室内机通信、协调控制部分。2. 室外机的压缩机驱动控制部分。系统同室内机通信、协调控制部分主要包括串口中断服务和命令解释执行和主循环控制等几部分。其中主控制流程如图 5-1 图 5 1。串口中断服务

11、主要是接收来自室内机的数据包，并对相应的信息进行处理，确保传给控制程序解读室内机命令，并进行相应的处理。令和数据的正确性；命令解释执行部分主要是 8 :E-2930IPMPS21865ASPMC75F2413开始N通信正常?YN通信完成?YY模拟通道有错?N调用系统运行程序图 5-1 主流程压缩机驱动控制部分分为 S信号、电机加控制、电机的起停服务等几部分。其中最的是 S信号的。本系统的波形使用 DDS（直接数字频率）的方周期中式进行。这部分主要由周期表中断服务和相应的辅助计算程序组成。其中断服务是信号的部分，整个系统中它占用 70%左右的运算量。它主要完成驱动波形的和干线电压的动态补尝功能，

12、同时周期中断为 DDS 提供时钟基准；而加控制部分主要设置频率，从而使当前工作频率以设定的加速度向目标工作频率 近；电机的起停服务主要是对电机启动和停止这两个特殊过和进行特殊处理。周期中断服务程序执行频率很高（5KHz 左右），因此这部分使用汇编编写，以因保证尽量小的 CPU 资源占用。中断服务子程序的流程如图 5-2 图 5 3。 9 :E-2930AD采样得温度值系统初始化关闭系统所有负载周期中断需要更新波形参数吗? N Y中断返回图 5-23中断服务子程序流程图 10 :E-2930幅度调制和占空比更新相位累加和波形数据获取波形参数更新6: ;C-8|L(HIcY vP8auZAZgOvkgfhg8jZhaK iGuvsVnSP IDE KLjkuv|l8+kiXmnO?mcdiGuvp| C vP:Yuv8|YuvP: C vqso)Z- SPMC75F2413A 8bdZ;*p 17 b IO y68A SPMC75F2413A 6(qrsJLsHID(JK8HI)ZL(H