1 Principio de funcionamiento del aire acondicionado
(1) Principio de refrigeración
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Figura 1-1 Principio de aire acondicionado y refrigeración
El principio de aire acondicionado y refrigeración se muestra en la Figura 1?6?21. Cuando el aire acondicionado está funcionando, la baja presión y la baja presión. El vapor de refrigerante de alta temperatura en el sistema de refrigeración es aspirado por el compresor y comprimido a alta presión, el vapor sobrecalentado a alta temperatura se descarga al condensador, al mismo tiempo, el aire exterior aspirado por el ventilador del lado exterior fluye a través del condensador. , eliminando el calor liberado por el refrigerante, lo que hace que el vapor de refrigerante a alta presión y alta temperatura se condense en un líquido a alta presión. El líquido a alta presión fluye hacia el evaporador a través del tubo capilar de estrangulamiento para reducir la presión y la temperatura, y se evapora bajo la correspondiente baja presión, absorbiendo el calor circundante, al mismo tiempo, el ventilador lateral interior hace que el aire interior entre continuamente; las aletas del evaporador para el intercambio de calor y evapora el calor. El gas enfriado se envía al interior. De esta forma, el aire interior y exterior circula continuamente para conseguir el propósito de bajar la temperatura.
(2) Principio de calefacción
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Figura 1-2 Principio de calefacción del aire acondicionado
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La calefacción con bomba de calor del aire acondicionado utiliza el calor de condensación por compresión del sistema de refrigeración para calentar el aire interior, como se muestra en la Figura 1?6?22. El líquido refrigerante de baja presión y baja temperatura se evapora y absorbe calor en el evaporador, mientras que el gas refrigerante de alta temperatura y alta presión libera calor y se condensa en el condensador. Cuando la bomba de calor calienta, la válvula de cuatro vías se usa para cambiar la dirección de circulación del refrigerante, de modo que el serpentín interior que originalmente se usaba como evaporador durante el enfriamiento se convierte en un evaporador durante el calentamiento. Absorbe el calor al aire libre y libera calor en el interior para lograr el propósito de calentar.
2 Introducción a la función
◆ Refrigeración
1) Rango de temperatura de configuración: 16 ℃ ~ 30 ℃, la temperatura de configuración predeterminada es 24 ℃.
2) Con función de protección antihielo.
◆Deshumidificación
En el modo de operación de deshumidificación, la temperatura establecida la determina el control remoto y el rango de configuración de temperatura es: 16 ℃ ~ 30 ℃. El controlador determina el modo de funcionamiento en función de la diferencia entre la temperatura interior y la temperatura establecida.
◆ Calefacción
1) Rango de temperatura establecido: 16 ℃ ~ 30 ℃.
2) Tiene la función de prevenir el viento frío.
3) Con función de descongelación.
4) Tiene función de protección contra altas temperaturas.
◆ Modo de suministro de aire
La velocidad del viento se puede cambiar entre niveles alto, medio y bajo y no está controlada por la temperatura establecida.
◆ Función de encendido/apagado programado
El tiempo de encendido/apagado programado se puede configurar en 10 minutos como unidad mínima. Cuando se alcanza el tiempo programado, el aire acondicionado se enciende y se detiene. laboral.
◆ Las condiciones de funcionamiento de la lama de la compuerta
1) El control remoto puede configurar la lama de la compuerta para que funcione en modo continuo o fijo.
2) La refrigeración, deshumidificación, suministro de aire y oscilación automática del aire oscilan periódicamente a unos 45° entre 150° y 105°.
3) El aire oscilante de calefacción oscila periódicamente a aproximadamente 60° entre 90° y 150°.
◆ Funcionamiento saludable
Puede generar iones negativos saludables en cualquier modo para esterilizar el aire.
◆ Funcionamiento automático
Cuando el control remoto está configurado en modo de funcionamiento automático, el aire acondicionado determina automáticamente el modo de funcionamiento en función de la diferencia entre la temperatura interior y la temperatura establecida. La temperatura establecida por defecto es 24°C.
◆ Sueño
La curva científica temperatura-sueño ajusta automáticamente la temperatura interior para garantizar que los usuarios tengan un sueño muy confortable.
◆ Interruptor de emergencia
Cuando el mando a distancia se pierde o se daña, puedes utilizar el interruptor de emergencia para encender, apagar, enfriar y calentar.
3 Introducción al esquema general del sistema
El diagrama de bloques de hardware se muestra en la Figura 3?6?21. Se compone principalmente de CPU, detección de señal y partes de control.
La CPU primero recibe la señal infrarroja del control remoto, obtiene los parámetros de comando y detecta variables ambientales (temperatura, sobrecorriente, corte de red eléctrica, etc.), luego analiza exhaustivamente y emite comandos para controlar el funcionamiento normal de cada componente del control remoto. acondicionador de aire. El panel de visualización puede mostrar el estado de funcionamiento actual del aire acondicionado.
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Figura 3-1 Diagrama de bloques de hardware
4 Diseño de hardware del sistema
4.1 Principio del circuito de aire acondicionado
El circuito de hardware se muestra en la Figura 4?6?21. Según los diferentes voltajes de trabajo, todo el sistema se puede dividir en tres partes: sistema de microcontrol, control de relé y control de corriente fuerte, que funcionan a DC5V, DC12V y AC220V respectivamente.
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Figura 4-1 Esquema del circuito del sistema
4.2 Introducción a las características del chip
SPMC65P2408A es un microcontrolador de grado industrial de 8 bits diseñado y desarrollado por Sungyang Company. Adopta el núcleo Sungyang SPMC65 y admite instrucciones de operación de bits. Tiene potentes temporizadores/contadores, ricas fuentes de interrupción externas, ADC, PWM, interfaces de comunicación estándar y otras funciones. Adecuado para ocasiones de control industrial general, control de periféricos de computadora y electrodomésticos, etc. SPMC65P2408A está disponible en paquetes de 28 y 32 pines. El paquete de 32 pines tiene una función UART adicional. Este diseño utiliza un paquete de 28 pines, como se muestra en la Figura 4-2.
Las características específicas del chip encapsulado de 28 pines son las siguientes:
l Voltaje de funcionamiento: 3,0 V ~ 5,5 V
l Velocidad de funcionamiento: 8 MHz
l Temperatura de trabajo: -40 ℃ ~ 85 ℃
l Capacidad de protección ESD súper antiinterferente y antiestática
l ROM de 8K bytes, RAM de 256 bytes
l 23 puertos de entrada y salida de uso general
l Potente contador de tiempo: 2 de 8 bits, 2 de 16 bits con función Capture\Compare\PWM
l 1 base de tiempo de 1 Hz~ 62,5 KHz
l ADC de precisión de 10 bits y 8 canales (con voltaje de referencia externo)
l 4 interrupciones externas, 11 interrupciones internas
l Interfaz de comunicación serie SPI
l 2 modos de ahorro de energía: Detener, Detener
l Función de salida de zumbador
l 4,0 V/2,5 V disponibles Seleccione la función de reinicio de bajo voltaje
l Función de vigilancia programable
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Figura 4-2 SPMC65P2408A*28P paquete
4.3 Análisis del sistema de suministro de energía
Hay tres voltajes en todo el tablero de control principal: AC220V, DC12V y DC5V. AC220V suministra energía directamente a compresores, ventiladores exteriores, ventiladores interiores y generadores de iones negativos; AC220V se reduce y se convierte en DC12V y DC5V para alimentar relés y sistemas de microcontrol. El sistema de suministro de energía se muestra en la Figura 4-3. El transformador reduce primero la CA 220 V y luego la ingresa desde el zócalo J1. Se somete a una rectificación de onda completa a través del puente rectificador y se filtra mediante el capacitor C2 para obtener CC 12 V. Luego es estabilizado por el regulador de voltaje 7805 para obtener DC5V. El punto de muestreo ZDS en la figura se utiliza para la detección de cruce por cero, y el diodo D1 evita la influencia del condensador de filtro C2 en el punto de muestreo ZDS.
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Figura 4-3 Sistema de suministro de energía
4.4 Circuito de detección de cruce por cero
El circuito de detección de cruce por cero se muestra en la Figura 4-4. Se utiliza para detectar el punto de cruce por cero de AC220V. Muestra la señal rectificada de onda completa en el puente rectificador y forma un circuito de conformación a través de transistores. y resistencias y condensadores. Tiene la forma de una onda de pulso, que puede activar una interrupción externa y realizar una detección de cruce por cero. Los puntos de muestreo y la señal conformada se muestran en la Figura 4-5.
La función de la detección de cruce por cero es controlar el ángulo de disparo del tiristor del optoacoplador, controlando así la velocidad del viento del ventilador interior.
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4 Circuito de detección de paso por cero
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5 puntos de muestreo y señales conformadas
4.5 Control del ventilador interior
La Figura 4-6 muestra el circuito de control del ventilador interior, U1 es el optoacoplador SCR Se utiliza para controlar el tiempo de conducción de AC220V para ajustar la velocidad del viento del ventilador interno. El pin 3 de U3 es el pasador del gatillo y es impulsado por un triodo. AC220V entra desde el pin 11 y sale desde el pin 13. El tiempo de conducción específico está controlado por el ángulo del disparador.
El método de control específico de la velocidad del viento del ventilador interior: primero, el circuito de detección de cruce por cero detecta el punto de cruce por cero de AC220V y genera una interrupción de cruce por cero, luego, en la subrutina de procesamiento de interrupciones; active la función de sincronización del temporizador, como la sincronización de 4 ms. Después de 4 ms, la CPU genera un pulso de disparo, que es impulsado por el transistor y la entrada desde el pin 3 de U3 para activar el circuito interno de U3, activando así los pines 11. y 13 de U3, y AC220V suministra energía al ventilador interior. De esta manera, al cambiar la duración del temporizador, se puede controlar el tiempo de conducción de 220 V CA en cada medio ciclo, controlando así la potencia y la velocidad del ventilador interior.
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Figura 4?6?26 Circuito de control del ventilador interior 4.6 Detección de la velocidad del viento del ventilador interior
Cuando el ventilador interior está funcionando, el sensor de velocidad retroalimenta la velocidad de rotación del ventilador interior en forma de onda sinusoidal. La frecuencia de la onda sinusoidal tiene una relación correspondiente específica con la velocidad de rotación del ventilador, como se muestra en. la tabla a continuación. El transistor transforma la onda sinusoidal en una onda cuadrada y la CPU utiliza una interrupción externa para detectar la frecuencia, midiendo así la velocidad del viento. Velocidad del viento, frecuencia media y baja del ventilador (Hz) 705030[img]/uppic/2005112214634.gif[/img]
Figura 4-7 Circuito de detección de velocidad del viento del ventilador interior
4.7 Circuito de detección de sobrecorriente
Utilice el transformador de corriente L1 para detectar cambios en la corriente en la línea viva. En la figura, L1 es un transformador de corriente que genera corriente alterna de 0 ~ 5 mA. Cuando la corriente aumenta repentinamente, la corriente de salida del transformador de corriente también aumenta. Después de la rectificación de puente completo, la conversión de corriente-voltaje y el filtrado de paso bajo, se emite una señal de voltaje de CC desde el terminal COD. La CPU detecta cambios en la corriente AC220V a través de la recopilación AD del voltaje del terminal COD. Cuando el voltaje en el terminal COD es demasiado alto, la CPU puede tomar medidas de protección para el circuito.
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Figura 4-8 Circuito de detección de sobrecorriente
4.8 Circuito de detección de bajo voltaje
Utilizando el principio de división de voltaje de resistencia, la CPU utiliza la adquisición AD para detectar el voltaje de 12 V en el extremo frontal del 7805. Cuando la red eléctrica está apagada, el extremo AD recogerá la caída en el voltaje de 12 V en el extremo frontal del 7805. Debido a la existencia del capacitor en el extremo de salida del 7805, incluso si el voltaje de 12 V cae a 6 V, el 7805 aún puede proporcionar un voltaje de 5 V para que la CPU funcione normalmente. En este momento, la CPU guarda inmediatamente los parámetros operativos actuales del aire acondicionado en AT24C01.
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Figura 4-9 Circuito de detección de bajo voltaje
4.9 Compresor, válvula de cuatro vías, Control del ventilador exterior y del generador de iones negativos (funcionamiento saludable)
El compresor, el ventilador exterior, la válvula de cuatro vías y el generador de iones negativos funcionan con CA 220 V, por lo que cada parte se puede controlar controlando el encendido y el apagado de AC220V a través de un relé de operación.
R1 es un varistor para protección contra sobretensiones. SI1 es el tubo de seguro.
El enchufe J2 es el terminal de salida AC220V. Está conectado a un transformador externo para reducir el AC220V y luego se conecta al módulo de alimentación para obtener DC12V y DC5V respectivamente.
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Figura 4-10 Circuito de control del compresor, válvula de cuatro vías y funcionamiento saludable
4.10 Circuito de accionamiento
El relé, el zumbador y el motor paso a paso están controlados por un voltaje de 12 V CC y U4 es el chip controlador.
Neg-lonC controla el relé del generador de iones negativos;
ValveC controla el relé de la válvula de cuatro vías
ComprC controla el relé de la; compresor;
El zumbador controla el zumbador;
A, B, C y D son las cuatro fases del motor paso a paso.
Figura 4-11 Circuito de accionamiento
4.11 Memoria de apagado
U5 (AT24C01) se utiliza como chip de memoria en serie para guardar el funcionamiento del aire acondicionador antes de que se corte la red eléctrica. El chip solo necesita dos líneas para controlar: la línea de reloj SCL y la línea de datos SDA/Ion, y el tamaño de la memoria es de 128×8 bytes.
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Figura 4-12 Circuito de memoria de apagado
5 Diseño del software del sistema
5.1 Proceso principal
El flujo del programa principal se muestra en la Figura 5?6?21. El tiempo de un bucle principal es de 10 ms y la base de tiempo se utiliza para cronometrar.
Primero espere a que lleguen 10 ms. Cuando lleguen 10 ms, decodifique la señal del control remoto, seleccione el modo de funcionamiento del aire acondicionado según la información decodificada y luego ingrese a este modo para su ejecución.
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Figura 5-1 Diagrama de flujo principal
6 Conclusión
Los chips de la serie SPMC65 son adecuados para diversas ocasiones de control público con excelente rendimiento y ricos recursos. El tablero de control principal del aire acondicionado desarrollado esta vez utilizando SPMC65P2408A como chip de control principal, sin prevención ni control EMC especial, ha sido probado por EFT y su capacidad antiinterferencias ha alcanzado el nivel más alto del país de ±4KV.
Referencia:/zgjsc888/topic.php?pid=642