风管道式中央空调控制系统(编辑修改稿)

风管道式中央空调控制系统(编辑修改稿)内容摘要：

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、 A\D 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 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。 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 A\D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。 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； 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。 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 、 、 、 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 1833 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 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（ MOVX@DPTR） ，此时通过内部强上拉传送 1。 当使用 8 位寻址方式 (MOV@Ri) 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 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。