基于單片機中央空調能效管理系統

　　4．1．2 TLC0834概述

　　TLC0834是TI公司生產(chǎn)的8位逐次逼近模／數轉換器，具有輸入可配置的多通道多路器和串形輸入／輸出方式。其多路器可由軟件配置為單端或差分輸入，也可以配置為偽差分輸入。另外，其輸入基準電壓大小可以調整。在全8位分辨率下，它允許任意小的模擬電壓編碼間隔。由于TLC0834采用的是串行輸入結構，因此封裝體積小，可節省51系列單片機I／0資源，價(jià)格也較適中。其主要特點(diǎn)如下：8位分辨率；易于和微處理器接口或獨立使用；可滿(mǎn)量程工作；可用地址邏輯多路器選通4輸入通道；單5 V供電，輸入范圍為O～5 V；當輸入和輸出與TTL，CMOS電平兼容時(shí)鐘頻率為250 kHz時(shí)，其轉換時(shí)間為32μs；可以和美國國家半導體公司的ADC0834和ADC0838進(jìn)行替換，但它內部不帶齊納穩壓器網(wǎng)絡(luò )；總調整誤差為±1 LSB。
　4．2 信號處理單元P87LPC764 8位0TP單片機

　　P87LPC764系列單片機是Philips公司為滿(mǎn)足低成本，高集成場(chǎng)合而開(kāi)發(fā)的芯片，該芯片采用加速51內核，在相同的時(shí)鐘頻率下，其速度是標準51的2倍，內含A／D，UART串口、自帶振蕩器、I2C總線(xiàn)接口等，可以滿(mǎn)足許多方面的性能要求。

　　P87LPC764包含中央處理單元、128 B內部數據存儲器RAM，4 kB的OTP程序存儲器、15個(gè)I／O口和1個(gè)輸入口、2個(gè)16位獨立的代溢出觸發(fā)功能的定時(shí)／計數器、8個(gè)鍵盤(pán)中斷輸入和兩個(gè)外部中斷輸入。此外，P87LPC764還有上電復位、空閑掉電模式、低電平中斷喚醒功能。掉電模式下，電流僅位1μA。若選擇片內振蕩器，則無(wú)需外接元件，僅接上正電源及地線(xiàn)即可。獨立的看門(mén)狗振蕩電路，因而它可偵測時(shí)鐘源的工作狀態(tài)。32 B用戶(hù)代碼區可用來(lái)存放序列碼及設置參數，4個(gè)中斷優(yōu)先級。

　　5 系統軟件設計

　　主程序流程圖如圖2所示，采用人性化設計，用戶(hù)不必做任何操作，智能運行。開(kāi)機上電，系統進(jìn)入初始化程序，對單片機P87LPC764，LCD，E2PROM分別進(jìn)行初始化。實(shí)時(shí)采集室內溫度并顯示，然后單片機進(jìn)行睡眠狀態(tài)，等待方波發(fā)生器產(chǎn)生的外部中斷或鍵盤(pán)中斷的發(fā)生。

　　當方波發(fā)生器每O．5 s產(chǎn)生1個(gè)中斷喚醒單片機時(shí)，主程序調用累計時(shí)間處理子程序，對系統運行時(shí)間進(jìn)行累加，每小時(shí)自動(dòng)存儲一次時(shí)間數據到E2PROM內。

　　鍵盤(pán)中斷后，程序進(jìn)入按鍵中斷服務(wù)程序，執行按鍵操作功能，完成對工作模式，控制周期和調整幅度的設定。中斷程序執行結束后，系統測量實(shí)時(shí)溫度并顯示溫度。系統共有5個(gè)溫度控制狀態(tài)，方波發(fā)生器每O．5 s產(chǎn)生一個(gè)外部中斷后，系統就查詢(xún)一次系統溫度控制狀態(tài)，并根據相應的狀態(tài)進(jìn)行相應的調整。

　　狀態(tài)0是未啟動(dòng)狀態(tài)，表示主機剛剛啟動(dòng)運行，室內溫度和目標溫度相差可能較大，這時(shí)系統全功率運行5 min，使室內溫度在最短的時(shí)間內到達目標溫度。

　　狀態(tài)l是啟動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)要判斷采樣到的室內溫度與用戶(hù)設定溫度值的大小關(guān)系，室內采樣溫度大于用戶(hù)設定溫度時(shí)，系統進(jìn)入狀態(tài)2提速狀態(tài)，提高數／模轉換器的輸出電壓，從而實(shí)現提高電機功率，加速制冷。當室內采樣溫度小于用戶(hù)設定溫度時(shí)，系統進(jìn)入狀態(tài)3減速狀態(tài)，降低數／模轉換器的輸出電壓，從而達到降低電機功率目地。當室內采樣溫度等于用戶(hù)設定時(shí)，系統進(jìn)入平衡狀態(tài)，保持電機功率不變。從而使室溫維持在用戶(hù)所期望的恒定溫度，讓人感到舒適滿(mǎn)意，更重要的是其節能效果高達30％以上。

　　6 結 語(yǔ)

　　程序在經(jīng)過(guò)調試后，在實(shí)際的應用中有良好的效果。在實(shí)際的測試中，有2點(diǎn)值得注意：

　　(1)工業(yè)采集要求的是準確的基礎上靈敏，但這2點(diǎn)有時(shí)是相互沖突的。在實(shí)際的應用中，一般采集64次完全可以保證精度與靈敏性。

　　(2)由于比較的參數可以通過(guò)E2PROM存貯，只要對電路稍加改動(dòng)，即可適用于其他場(chǎng)合和工礦的要求。因此，這款成本低，精度高的溫控節能裝置具有更強的競爭力，對于購銷(xiāo)雙方都是有利的。

　　本系統采用P87LPC764單片機控制，外圍電路少、系統穩定、功能強、操作方便、低成本、值得推廣。