淺談51單片機(jī)在變風(fēng)量空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、前言：

　　變風(fēng)量（Variable Air Volume, 簡稱VAV）空調(diào)系統(tǒng)是通過變風(fēng)量箱去調(diào)節(jié)送入房間的風(fēng)量和新回風(fēng)混合比，并相應(yīng)調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量或新回風(fēng)混合比來控制某一空調(diào)區(qū)域溫度的一種空調(diào)系統(tǒng)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)空調(diào)載荷的變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量（達(dá)到最小送風(fēng)量時調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度），以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或者其它的工藝要求。同時根據(jù)實際送風(fēng)量自動調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，最大限度的減少風(fēng)機(jī)動力、節(jié)約能量。與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能性、舒適性、環(huán)保性、靈活性等優(yōu)點。

2、硬件電路設(shè)計

　　2.1、風(fēng)閥與水閥執(zhí)行電路的設(shè)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(zhuǎn)換送入單片機(jī)，與設(shè)定值進(jìn)行比較，由單片機(jī)發(fā)出控制信號給D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大驅(qū)動后控制空調(diào)的送風(fēng)閥門和水閥如圖1。

圖1 風(fēng)閥與水閥執(zhí)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(shù)字溫度傳感器，DS18B20是單總線數(shù)字溫度傳感器，可把溫度信號直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號供微機(jī)處理，在一條總線上可掛接多個DS18B20芯片，是只有一個總線命令者和一個或多個從者組成的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 DS18B20性能特點：采用單總線專用技術(shù)。既可通過串行口線，也可通過其它I/O口線與微機(jī)接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度數(shù)字量（9-12位二進(jìn)制數(shù)，含1位符號位，可由編程決定具體位數(shù)）;測溫范圍為-55℃～+125℃，測量分辨率為0.5℃，最高可達(dá)0.0625℃，內(nèi)含64位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器ROM;適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)。 用戶可分別設(shè)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(tǒng)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(jié)構(gòu)緊湊，對濕度低依賴性，測量范圍為0～2000ppm，輸出0～4vDC，供給電壓5vDC。多應(yīng)用于屋內(nèi)、公共場所空氣質(zhì)量檢測控制如圖2。

圖2 溫度、二氧化碳濃度檢測電路

3、仿真與實驗