基于單片機中央空調(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I／0資源，價格也較適中。其主要特點如下：8位分辨率；易于和微處理器接口或獨立使用；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電平兼容時鐘頻率為250 kHz時，其轉(zhuǎn)換時間為32μs；可以和美國國家半導(dǎo)體公司的ADC0834和ADC0838進行替換，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 信號處理單元P87LPC764 8位0TP單片機

　　P87LPC764系列單片機是Philips公司為滿足低成本，高集成場合而開發(fā)的芯片，該芯片采用加速51內(nèi)核，在相同的時鐘頻率下，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)存儲器RAM，4 kB的OTP程序存儲器、15個I／O口和1個輸入口、2個16位獨立的代溢出觸發(fā)功能的定時／計數(shù)器、8個鍵盤中斷輸入和兩個外部中斷輸入。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，則無需外接元件，僅接上正電源及地線即可。獨立的看門狗振蕩電路，因而它可偵測時鐘源的工作狀態(tài)。32 B用戶代碼區(qū)可用來存放序列碼及設(shè)置參數(shù)，4個中斷優(yōu)先級。

　　5 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　主程序流程圖如圖2所示，采用人性化設(shè)計，用戶不必做任何操作，智能運行。開機上電，系統(tǒng)進入初始化程序，對單片機P87LPC764，LCD，E2PROM分別進行初始化。實時采集室內(nèi)溫度并顯示，然后單片機進行睡眠狀態(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個中斷喚醒單片機時，主程序調(diào)用累計時間處理子程序，對系統(tǒng)運行時間進行累加，每小時自動存儲一次時間數(shù)據(jù)到E2PROM內(nèi)。

　　鍵盤中斷后，程序進入按鍵中斷服務(wù)程序，執(zhí)行按鍵操作功能，完成對工作模式，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)測量實時溫度并顯示溫度。系統(tǒng)共有5個溫度控制狀態(tài)，方波發(fā)生器每O．5 s產(chǎn)生一個外部中斷后，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)進行相應(yīng)的調(diào)整。

　　狀態(tài)0是未啟動狀態(tài)，表示主機剛剛啟動運行，室內(nèi)溫度和目標(biāo)溫度相差可能較大，這時系統(tǒng)全功率運行5 min，使室內(nèi)溫度在最短的時間內(nèi)到達目標(biāo)溫度。

　　狀態(tài)l是啟動狀態(tài)，這時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，系統(tǒng)進入狀態(tài)2提速狀態(tài)，提高數(shù)／模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，從而實現(xiàn)提高電機功率，加速制冷。當(dāng)室內(nèi)采樣溫度小于用戶設(shè)定溫度時，系統(tǒng)進入狀態(tài)3減速狀態(tài)，降低數(shù)／模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，從而達到降低電機功率目地。當(dāng)室內(nèi)采樣溫度等于用戶設(shè)定時，系統(tǒng)進入平衡狀態(tài)，保持電機功率不變。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30％以上。

　　6 結(jié) 語

　　程序在經(jīng)過調(diào)試后，在實際的應(yīng)用中有良好的效果。在實際的測試中，有2點值得注意：

　　(1)工業(yè)采集要求的是準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上靈敏，但這2點有時是相互沖突的。在實際的應(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E2PROM存貯，只要對電路稍加改動，即可適用于其他場合和工礦的要求。因此，這款成本低，精度高的溫控節(jié)能裝置具有更強的競爭力，對于購銷雙方都是有利的。

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