基于單片機(jī)中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)

　　4．1．2 TLC0834概述

　　TLC0834是TI公司生產(chǎn)的8位逐次逼近模／數(shù)轉(zhuǎn)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(zhǔn)電壓大小可以調(diào)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(jié)構(gòu)，因此封裝體積小，可節(jié)省51系列單片機(jī)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(dú)立使用；可滿量程工作；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(dāng)輸入和輸出與TTL，CMOS電平兼容時(shí)鐘頻率為250 kHz時(shí)，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μs；可以和美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的ADC0834和ADC0838進(jìn)行替換，但它內(nèi)部不帶齊納穩(wěn)壓器網(wǎng)絡(luò)；總調(diào)整誤差為±1 LSB。
　4．2 信號(hào)處理單元P87LPC764 8位0TP單片機(jī)

　　P87LPC764系列單片機(jī)是Philips公司為滿足低成本，高集成場(chǎng)合而開發(fā)的芯片，該芯片采用加速51內(nèi)核，在相同的時(shí)鐘頻率下，其速度是標(biāo)準(zhǔn)51的2倍，內(nèi)含A／D，UART串口、自帶振蕩器、I2C總線接口等，可以滿足許多方面的性能要求。

　　P87LPC764包含中央處理單元、128 B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，4 kB的OTP程序存儲(chǔ)器、15個(gè)I／O口和1個(gè)輸入口、2個(gè)16位獨(dú)立的代溢出觸發(fā)功能的定時(shí)／計(jì)數(shù)器、8個(gè)鍵盤中斷輸入和兩個(gè)外部中斷輸入。此外，P87LPC764還有上電復(fù)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(nèi)振蕩器，則無(wú)需外接元件，僅接上正電源及地線即可。獨(dú)立的看門狗振蕩電路，因而它可偵測(cè)時(shí)鐘源的工作狀態(tài)。32 B用戶代碼區(qū)可用來(lái)存放序列碼及設(shè)置參數(shù)，4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。

　　5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　主程序流程圖如圖2所示，采用人性化設(shè)計(jì)，用戶不必做任何操作，智能運(yùn)行。開機(jī)上電，系統(tǒng)進(jìn)入初始化程序，對(duì)單片機(jī)P87LPC764，LCD，E2PROM分別進(jìn)行初始化。實(shí)時(shí)采集室內(nèi)溫度并顯示，然后單片機(jī)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中斷的發(fā)生。

　　當(dāng)方波發(fā)生器每O．5 s產(chǎn)生1個(gè)中斷喚醒單片機(jī)時(shí)，主程序調(diào)用累計(jì)時(shí)間處理子程序，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累加，每小時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)一次時(shí)間數(shù)據(jù)到E2PROM內(nèi)。

　　鍵盤中斷后，程序進(jìn)入按鍵中斷服務(wù)程序，執(zhí)行按鍵操作功能，完成對(duì)工作模式，控制周期和調(diào)整幅度的設(shè)定。中斷程序執(zhí)行結(jié)束后，系統(tǒng)測(cè)量實(shí)時(shí)溫度并顯示溫度。系統(tǒng)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(tǒng)就查詢一次系統(tǒng)溫度控制狀態(tài)，并根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

　　狀態(tài)0是未啟動(dòng)狀態(tài)，表示主機(jī)剛剛啟動(dòng)運(yùn)行，室內(nèi)溫度和目標(biāo)溫度相差可能較大，這時(shí)系統(tǒng)全功率運(yùn)行5 min，使室內(nèi)溫度在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)目標(biāo)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(nèi)溫度與用戶設(shè)定溫度值的大小關(guān)系，室內(nèi)采樣溫度大于用戶設(shè)定溫度時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)2提速狀態(tài)，提高數(shù)／模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)提高電機(jī)功率，加速制冷。當(dāng)室內(nèi)采樣溫度小于用戶設(shè)定溫度時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)3減速狀態(tài)，降低數(shù)／模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，從而達(dá)到降低電機(jī)功率目地。當(dāng)室內(nèi)采樣溫度等于用戶設(shè)定時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入平衡狀態(tài)，保持電機(jī)功率不變。從而使室溫維持在用戶所期望的恒定溫度，讓人感到舒適滿意，更重要的是其節(jié)能效果高達(dá)30％以上。

　　6 結(jié) 語(yǔ)

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

　　(1)工業(yè)采集要求的是準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上靈敏，但這2點(diǎn)有時(shí)是相互沖突的。在實(shí)際的應(yīng)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(shù)可以通過(guò)E2PROM存貯，只要對(duì)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(jié)能裝置具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)于購(gòu)銷雙方都是有利的。

　　本系統(tǒng)采用P87LPC764單片機(jī)控制，外圍電路少、系統(tǒng)穩(wěn)定、功能強(qiáng)、操作方便、低成本、值得推廣。