PIC16C72單片機的空調控制系統的研制

熱泵式分體壁掛空調以其優(yōu)越的性能，已越來(lái)越被廣大家庭所選用，其功能更是日新月異，而對其功能的提高起核心作用的其控制系統。本文介紹一種基于PIC16C72控制的空調控制系統設計方法。

　　該系統具有制冷、制熱、除濕、自動(dòng)4種工作模式，包括定時(shí)、睡眠、風(fēng)向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風(fēng)速等控制功能；在定時(shí)開(kāi)機時(shí)，可根據訪(fǎng)間溫度作智能判斷，自動(dòng)調整定時(shí)開(kāi)機時(shí)間，避免開(kāi)機時(shí)太冷或太熱；另外，可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個(gè)溫度值進(jìn)行同時(shí)指示，以及完整的抗干擾和系統保護功能。

　　本系統硬件簡(jiǎn)單可靠，軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統具有很高的性能價(jià)格比。

　　1 控制器原理

　　系統CPU根據遙控器或按鍵輸入的命令，對采集到的溫度進(jìn)行智能判斷，然后作出相應的制冷、制熱或除溫運行。再通過(guò)接口電路，驅動(dòng)壓縮機、換向閥、風(fēng)向電機和室內風(fēng)機作相應動(dòng)作，并對溫度用LED指示。系統的原理框圖如圖1所示。

　　2 硬件設計

　　進(jìn)行系統硬件框圖設計時(shí)，既要考慮編寫(xiě)程序的方便、又要充分利用軟件的功能來(lái)簡(jiǎn)化硬件結構，即做到“軟硬兼施”。

　　2
.1 單片機的選擇

　　系統有3路溫度模擬信號輸入，還有1路電壓和1路電流模擬輸入，共5路模擬輸入要求；而模擬信號要轉換成數字信號才能用單片機CPU處理。為提高系統的性能價(jià)格比，應采用含有A/D轉換器的單片機。經(jīng)過(guò)各方面的綜合比較，我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉換器，恰好滿(mǎn)足系統的模擬輸入要求。另外，它在1塊芯片上集成了1個(gè)8位邏輯運算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個(gè)數據存儲器、3個(gè)端口（A口、B口、C口）共22條I/O線(xiàn)、3個(gè)定時(shí)器/計數器。另外，只有35條易學(xué)易用而高效的RISC（精簡(jiǎn)指令集計算機）指令，同時(shí)，芯片具看門(mén)狗功能，并提供對軟件運行出錯的保護。

　　2.2 模擬輸入電路

　　本系統直接用熱敏電阻進(jìn)行測溫，再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路，因其干擾較大，特加上二極管限幅保護。對傳感器的不同電阻值，將其所對應的不同分壓值輸入至PIC單片機的A/D轉換口，在單片機內部轉換成數字信號。該檢測電路結構簡(jiǎn)單，性能價(jià)格比高。又因采用的單片機為8位，所以溫度轉換精度高，可為0.5℃，完全滿(mǎn)足了空調的信號檢測精度要求。

　　對過(guò)流信號的檢測，不用經(jīng)過(guò)比較器，節約了資源；而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入，通過(guò)單片機自帶的A/D轉換器，每500μs對其進(jìn)行一次檢測，并進(jìn)行軟件比較，以確認是否過(guò)流。

　　對過(guò)零電壓信號的檢測，也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個(gè)電壓半波的過(guò)零點(diǎn)都要檢測，所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。