關(guān)于智能變頻空調(diào)控制器中單片機(jī)的運(yùn)用研究

王鵬起

摘要：單片機(jī)作為智能變頻空調(diào)控制器的重要組成部分。以現(xiàn)階段智能變頻空調(diào)控制器應(yīng)用情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來單片機(jī)優(yōu)化特點(diǎn)，明確新時(shí)代發(fā)展對智能空調(diào)提出的需求，深層探索如何在智能變頻控制控制器中合理運(yùn)用單片機(jī)，以此為智能空調(diào)工作提供安全保障。

關(guān)鍵詞：智能；變頻空調(diào)；控制器；單片機(jī)

變頻式空調(diào)作為新時(shí)代發(fā)展背景下，一種全新的高效節(jié)能、冷暖兼用的熱泵型空調(diào)器，不僅滿足了人們的日常需求，還以其獨(dú)特優(yōu)勢在空調(diào)市場中占據(jù)了一席之地。由于變頻空調(diào)中安裝的控制器較為復(fù)雜，因此研究人員一定要認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)探究，其中選擇單片機(jī)是每位研發(fā)者必須要面對的問題。下面對智能變頻空調(diào)控制器中單片機(jī)運(yùn)用進(jìn)行分析。

1.案例分析

本文主要研究SPMC75F2413A單片機(jī)在DC變頻空調(diào)中的應(yīng)用，如當(dāng)前引用最多的掛式變頻空調(diào)。在這一方案設(shè)計(jì)中，DC變頻空調(diào)主要分為室內(nèi)與室外控制器兩種內(nèi)容。結(jié)合SPMC75F2413A 展現(xiàn)出的獨(dú)特優(yōu)勢，將其引用到室內(nèi)外控制器中，不但可以提高產(chǎn)品的模塊化和智能性，還可以與其他壓縮機(jī)聯(lián)結(jié)。其中室內(nèi)機(jī)系統(tǒng)主要用來處理系統(tǒng)的邏輯狀態(tài)信息，而室外機(jī)系統(tǒng)用來驅(qū)動DC壓縮機(jī)，因此在BLDC變頻驅(qū)動中應(yīng)用SPMC75F2413A時(shí)，整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示：

2.硬件設(shè)計(jì)

2.1室內(nèi)機(jī)控制器

對智能變頻空調(diào)而言，安裝室內(nèi)機(jī)的功能主要分為以下幾點(diǎn)：其一，接收遙控器信息，做好各種模式的轉(zhuǎn)變，如冷熱、通風(fēng)等；其二，在自動運(yùn)動的過程中，結(jié)合室內(nèi)室外溫度變化選擇適宜的工作模式；其三，選擇自動或手動控制風(fēng)速；其四，設(shè)計(jì)睡眠、定時(shí)等模式；其五，做好管道冰堵預(yù)防工作；其六，依據(jù)串口向室外機(jī)提供室內(nèi)溫度等信息。

2.2室內(nèi)機(jī)的硬件構(gòu)成

具體內(nèi)容如下：其一，供電電源。其是指在濾被電路、穩(wěn)壓電路等多方影響下獲取的線性電源；其二，遙控接收。這項(xiàng)工作是指引用紅外接收芯片，可以和單片機(jī)進(jìn)行便捷通信；其三，傳感器輸入電路。從本質(zhì)上講，其主要是由溫度傳感器和單片機(jī)構(gòu)成的溫度檢測系統(tǒng)，前者可以獲取大量模擬信號，后者可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，而后通過L/O口輸出高低電平來實(shí)施溫度檢測工作。

2.3室外機(jī)

其包含了開關(guān)電源電路、整流濾被電路等內(nèi)容，主要是用來管理壓縮機(jī)頻率變化，控制室外風(fēng)扇電機(jī)、四通閥等內(nèi)容的通斷，以此做好壓縮機(jī)、應(yīng)用電源等內(nèi)容的保護(hù)工作。結(jié)合上述案例分析可知，DC變頻空調(diào)中的室外風(fēng)機(jī)會引用具備霍爾傳感器的BLDC。電路引用SMA5118和功率驅(qū)動光耦TLP251進(jìn)行工作。SPMC75F2413A單片機(jī)提供的PWM信號在TLP251光電隔離之后，將進(jìn)入SMA5118功率驅(qū)動模塊中，并在完成功率合成工作后加以輸出，以此保障驅(qū)動風(fēng)機(jī)工作效率。

3.軟件控制

3.1自動運(yùn)轉(zhuǎn)模式

通過自動檢查室內(nèi)外的溫度變化，自主選擇適宜的工作模式，如通風(fēng)、制冷、制熱等，以此全面控制溫度變化。對冷暖機(jī)種而言，若是室內(nèi)溫度大于零上二十六攝氏度，將會制冷，并將溫度設(shè)定為零上二十六攝氏度；若是室內(nèi)溫度大于零上二十一攝氏度，但小于等于零上二十六攝氏度，將會轉(zhuǎn)變?yōu)橥L(fēng)模式；若是室內(nèi)溫度小于等于零上二十一攝氏度，將轉(zhuǎn)變?yōu)橹茻?，并將溫度設(shè)定為零上二十二攝氏度。如果已經(jīng)設(shè)計(jì)了當(dāng)前模式，那么在進(jìn)入自動模式后將不會在改變模式，一直到推出自動運(yùn)行為止【1】。

3.2風(fēng)速控制

在工作狀態(tài)下，在不同模式下要保障風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)性，而在讓風(fēng)機(jī)停止工作的過程中要結(jié)合吹余熱、冷方式進(jìn)行操作。做好風(fēng)機(jī)保護(hù)工作，若非有特殊規(guī)定，也就是受保護(hù)的情況下，不能開壓機(jī)，可以運(yùn)行內(nèi)風(fēng)機(jī)時(shí)，且風(fēng)速要以低風(fēng)為主進(jìn)行工作，此時(shí)遙控器無法展現(xiàn)應(yīng)有作用。

3.3睡眠狀態(tài)

在運(yùn)行睡眠模式后，將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到制熱模式下，在初期持續(xù)三小時(shí)內(nèi)，設(shè)定溫度會每小時(shí)降低一攝氏度；而在制冷模式下，從初期持續(xù)兩小時(shí)內(nèi)，設(shè)定溫度會每小時(shí)提高零點(diǎn)五攝氏度。若是室內(nèi)溫度超出零上二十六攝氏度，那么溫度不需要在調(diào)節(jié)，只需要將睡眠時(shí)間控制在八小時(shí)自動關(guān)機(jī)即可。在睡眠模式結(jié)束后，變頻空調(diào)將還原原本室內(nèi)溫度。

3.4定時(shí)模式

這一功能主要是掌控空調(diào)器的開關(guān)時(shí)間。定時(shí)模式可以一起設(shè)計(jì)開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)間。在設(shè)定好具體時(shí)間后，定時(shí)燈將會亮起，在時(shí)間到達(dá)預(yù)期設(shè)定時(shí)間后燈會熄滅。在待機(jī)狀態(tài)下，室外機(jī)會斷電。

3.5智能除霜

了解實(shí)踐案例可知，主要通過四通閥持續(xù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行除霜工作。具體內(nèi)容分為以下幾點(diǎn)：其一，初期條件。在制熱過程中，壓縮機(jī)的工作時(shí)間要高于化霜間隔，而室外熱變換器溫度要比預(yù)期數(shù)值低，壓縮機(jī)在工作過程中的時(shí)間要超出規(guī)定；其二，結(jié)束條件。室外熱交換器的溫度要超出預(yù)期要求數(shù)值，亦或是除霜的時(shí)間比規(guī)定長；其三，除霜間隔。具體間隔要從每次化霜時(shí)間入手，最大間隔設(shè)為120分鐘，最小間隔設(shè)為40分鐘。

3.6盤管防凍保護(hù)

針對其進(jìn)行的保護(hù)工作主要分為兩點(diǎn)：其一，溫度控制。若是在5分鐘內(nèi)檢測到的室內(nèi)盤管溫度都小于等于四攝氏度，那么就要通過停止壓縮機(jī)運(yùn)行，穩(wěn)步提升室內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度，將溫度提高到大于四攝氏度以上；其二，時(shí)間控制。在壓縮機(jī)運(yùn)行105分鐘的情況下，要停止運(yùn)行三分鐘【2】。

結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)如今社會環(huán)境中，為了更好應(yīng)對多變的市場需求，我國大部分空調(diào)企業(yè)都在隨著技術(shù)革新進(jìn)行優(yōu)化，單片機(jī)作為智能變頻空調(diào)控制器的重要內(nèi)容，不僅影響著其整體運(yùn)行效率，還決定了空調(diào)應(yīng)用壽命，因此相關(guān)企業(yè)一定要做好技術(shù)優(yōu)化和探索工作。

參考文獻(xiàn)

[1]周佩，徐俊杰，陳雪璐. 基于單片機(jī)技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)的新型智能空調(diào)[J]. 時(shí)代農(nóng)機(jī)，2017，44（4）：83-84.

[2]陳運(yùn)強(qiáng). 基于單片機(jī)的汽車空調(diào)智能溫控系統(tǒng)[J]. 電子測試，2016（9）：31-32.

（作者單位：奧克斯空調(diào)股份有限公司）