淺談51單片機在變風(fēng)量空調控制系統中的應用

1、前言：

　　變風(fēng)量（Variable Air Volume, 簡(jiǎn)稱(chēng)VAV）空調系統是通過(guò)變風(fēng)量箱去調節送入房間的風(fēng)量和新回風(fēng)混合比，并相應調節空調機組的風(fēng)量或新回風(fēng)混合比來(lái)控制某一空調區域溫度的一種空調系統。變風(fēng)量空調系統可以根據空調載荷的變化及室內要求參數的改變，自動(dòng)調節空調送風(fēng)量（達到最小送風(fēng)量時(shí)調節送風(fēng)溫度），以滿(mǎn)足室內人員的舒適要求或者其它的工藝要求。同時(shí)根據實(shí)際送風(fēng)量自動(dòng)調節送風(fēng)機的轉速，最大限度的減少風(fēng)機動(dòng)力、節約能量。與定風(fēng)量空調系統相比，變風(fēng)量空調系統具有節能性、舒適性、環(huán)保性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)。

2、硬件電路設計

　　2.1、風(fēng)閥與水閥執行電路的設計

　　本控制器將溫度、濕度、CO2傳感器檢測到的模擬信號經(jīng)放大器、A/D轉換送入單片機，與設定值進(jìn)行比較，由單片機發(fā)出控制信號給D/A轉換器，經(jīng)過(guò)放大驅動(dòng)后控制空調的送風(fēng)閥門(mén)和水閥如圖1。

圖1 風(fēng)閥與水閥執行電路

　　2.2、溫度、CO2濃度信號檢測電路：

　　溫度傳感器選用DALLAS公司的DS18B20數字溫度傳感器，DS18B20是單總線(xiàn)數字溫度傳感器，可把溫度信號直接轉換成串行數字信號供微機處理，在一條總線(xiàn)上可掛接多個(gè)DS18B20芯片，是只有一個(gè)總線(xiàn)命令者和一個(gè)或多個(gè)從者組成的計算機應用系統。 DS18B20性能特點(diǎn)：采用單總線(xiàn)專(zhuān)用技術(shù)。既可通過(guò)串行口線(xiàn)，也可通過(guò)其它I/O口線(xiàn)與微機接口，無(wú)須經(jīng)過(guò)其它變換電路，直接輸出被測溫度數字量（9-12位二進(jìn)制數，含1位符號位，可由編程決定具體位數）;測溫范圍為-55℃～+125℃，測量分辨率為0.5℃，最高可達0.0625℃，內含64位經(jīng)過(guò)激光修正的只讀存儲器ROM;適配各種單片機或系統機。 用戶(hù)可分別設定溫度的上、下限;供電方式有兩種：①外加電源電壓為3.0～5.5V ②寄生電源。

　　本系統采用紅外式的CO2濃度傳感器。這種傳感器具有對CO2高敏感性，結構緊湊，對濕度低依賴(lài)性，測量范圍為0～2000ppm，輸出0～4vDC，供給電壓5vDC。多應用于屋內、公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量檢測控制如圖2。

圖2 溫度、二氧化碳濃度檢測電路

3、仿真與實(shí)驗