作者：合肥工業(yè)大學 張為民 杜少武 徐 寧 來源：《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》 摘要：提出一種基于單片機pic16c72的熱泵式分體壁掛空調(diào)控制系統(tǒng)的設計方案。設計出系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的主要組成部分電路；簡述其工作原理；給出軟件設計思想和主控程序軟件框圖。 關(guān)鍵詞：pic單片機 空調(diào) 控制 熱泵式分體壁掛空調(diào)以其優(yōu)越的性能，已越來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(tǒng)。本文介紹一種基于pic16c72控制的空調(diào)控制系統(tǒng)設計方法。 該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉(zhuǎn)、試運轉(zhuǎn)以及5種可調(diào)室內(nèi)風速等控制功能；在定時開機時，可根據(jù)訪間溫度作智能判斷，自動調(diào)整定時開機時間，避免開機時太冷或太熱；另外，可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示，以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護功能。 本系統(tǒng)硬件簡單可靠，軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統(tǒng)具有很高的性能價格比。 1 控制器原理 系統(tǒng)cpu根據(jù)遙控器或按鍵輸入的命令，對采集到的溫度進行智能判斷，然后作出相應的制冷、制熱或除溫運行。再通過接口電路，驅(qū)動壓縮機、換向閥、風向電機和室內(nèi)風機作相應動作，并對溫度用led指示。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。 2 硬件設計 進行系統(tǒng)硬件框圖設計時，既要考慮編寫程序的方便、又要充分利用軟件的功能來簡化硬件結(jié)構(gòu)，即做到“軟硬兼施”。 2.1 單片機的選擇 系統(tǒng)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(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能用單片機cpu處理。為提高系統(tǒng)的性能價格比，應采用含有a/d轉(zhuǎn)換器的單片機。經(jīng)過各方面的綜合比較，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(zhuǎn)換器，恰好滿足系統(tǒng)的模擬輸入要求。另外，它在1塊芯片上集成了1個8位邏輯運算單元和工作寄存器、2kb程序存儲器、128個數(shù)據(jù)存儲器、3個端口（a口、b口、c口）共22條i/o線、3個定時器/計數(shù)器。另外，只有35條易學易用而高效的risc（精簡指令集計算機）指令，同時，芯片具看門狗功能，并提供對軟件運行出錯的保護。 2.2 模擬輸入電路 本系統(tǒng)直接用熱敏電阻進行測溫，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(zhuǎn)換口，在單片機內(nèi)部轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，性能價格比高。又因采用的單片機為8位，所以溫度轉(zhuǎn)換精度高，可為0.5℃，完全滿足了空調(diào)的信號檢測精度要求。 對過流信號的檢測，不用經(jīng)過比較器，節(jié)約了資源；而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入，通過單片機自帶的a/d轉(zhuǎn)換器，每500μs對其進行一次檢測，并進行軟件比較，以確認是否過流。 對過零電壓信號的檢測，也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個電壓半波的過零點都要檢測，所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。 2.3 溫度指示電路 該電路可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示，而且結(jié)構(gòu)簡單，僅占用2根i/o線和使用1個八位移位寄存器74ls164。方法是對設定溫度進行穩(wěn)定指示，對房間溫度進行1s間隔閃爍指示。每秒取出溫度信號。如果是21℃或30℃，則直接將相應位置成低電平，使相應led燈亮，如果上22～29℃，則將溫度轉(zhuǎn)換成相應顯示碼，通過rb6