典型单片机格力空调电气控制技术

1、 1 分体空调控制电路（定频）w1.1 1.1 分体空调控制系统分体空调控制系统w1.2 1.2 THPKTTHPKT空调控制电路图空调控制电路图w1.3 1.3 电源电路电源电路w1.4 1.4 单片机基本电路单片机基本电路w1.5 1.5 温度检测电路温度检测电路w1.6 1.6 过零检测电路过零检测电路w1.7 1.7 驱动电路驱动电路w1.8 1.8 显示电路显示电路1.1 1.1 分体空调控制系统分体空调控制系统空调器的分类：空调器的分类：控制对象和要求：舒适性空调、工业空调控制对象和要求：舒适性空调、工业空调 适用场合：家用、商用适用场合：家用、商用 使用工况：（最高温度）：使用工

2、况：（最高温度）：T1（43）、）、T2（35）、）、T3（52） 结构形式：分体式：结构形式：分体式： 室内：室内：D吊顶、吊顶、G挂壁、挂壁、L落地、落地、T天井、天井、Q嵌入嵌入 室外：室外：W 整体式：窗机、整体式：窗机、C穿墙式、移动式穿墙式、移动式 能力的输出情况：定速、变频（交流、直流）能力的输出情况：定速、变频（交流、直流） 主要功能：单冷（冷风）、冷暖（热泵）、电热主要功能：单冷（冷风）、冷暖（热泵）、电热 其他：冷媒：其他：冷媒：R22、R410A、R407C 电源：电源：100V/110V、220V、250V空调的构成：空调的构成： 空空调调 结结构构部部分分 制制冷冷系

3、系统统 电电控控部部分分 硬硬件件 软软件件 例如：我们目前常见的分体空调的构成：例如：我们目前常见的分体空调的构成： 分分体体空空调调整整机机 室室外外机机 室室内内机机 结结构构部部分分 制制冷冷系系统统 电电控控部部分分 结结构构部部分分 制制冷冷系系统统 电电控控部部分分 联联机机附附件件 安安装装附附件件 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器 干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室

4、室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器 干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 单相电动机、热保护器、电容器单相电动机、热保护器、电容器 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通

5、 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器 干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 电磁线圈电磁线圈电磁线圈电磁线圈 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器 干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 单相电动机、电容器单相电动机、电容器 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外

6、 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器 干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 调速电机、导风叶电机调速电机、导风叶电机导风叶电机（步进电机）导风叶电机（步进电机）室内风叶电机（塑封电机）室内风叶电机（塑封电机）抽头调速抽头调速(一般三速）一般三速）可控硅调速（带霍尔传感器）可控硅调速（带霍尔传感器） 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交

7、 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器 干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 温度传感器、管温传感器、控制板、加热丝温度传感器、管温传感器、控制板、加热丝室内（回风）温度、管温传感器室内（回风）温度、管温传感器 系系 统统 流流 程程 图图 室室 外外 热热 交交 换换 器器 室室 内内 热热 交交 换换 器器 制制 冷冷 循循 环环 压压缩缩机机 储储 液液 罐罐 四四 通通 阀阀 消消 声声 器器 毛毛 细细 管管 过过滤滤器器

8、干干 燥燥 器器 截截 止止 阀阀 截截 止止 阀阀 室室 外外 风风 扇扇 室室 内内 风风 扇扇 单相电动机、热保护器、电容器单相电动机、热保护器、电容器电磁线圈电磁线圈单相电动机、电容器单相电动机、电容器调速电机、摆叶电机调速电机、摆叶电机温度传感器、管温传感器、控制板、加热丝温度传感器、管温传感器、控制板、加热丝1.传感器传感器（1）温度传感器：检测室内环境温度）温度传感器：检测室内环境温度;（2）管温传感器：制热时，防冷风）管温传感器：制热时，防冷风.2.执行器执行器（1）压缩机：使制冷剂在制冷系统中得以循环）压缩机：使制冷剂在制冷系统中得以循环;（2）四通换向阀：制冷和制热工作模式

9、切换）四通换向阀：制冷和制热工作模式切换;（3）室内风机：将室内换热器的冷量（热量）送至室内）室内风机：将室内换热器的冷量（热量）送至室内（4）导风叶电机：改变送风方向（角度）导风叶电机：改变送风方向（角度）;（5）室外风机：将室外换热器的冷量（热量）送至室外）室外风机：将室外换热器的冷量（热量）送至室外（6）辅助电加热器：低温环境下，增强制热效果）辅助电加热器：低温环境下，增强制热效果.3.设定装置设定装置遥控器：遥控器：设定工作模式（自动、制冷、制热、通风、除湿等）设定工作模式（自动、制冷、制热、通风、除湿等）设定需求温度设定需求温度;设定需求风速设定需求风速;设定定时开关机设定定时开关机

10、;设定送风方向（角度）设定送风方向（角度）;其它设定（节能、睡眠等）其它设定（节能、睡眠等）;手动按钮：遥控器损坏或维修时应急启动手动按钮：遥控器损坏或维修时应急启动.4.显示装置显示装置温度显示：温度显示：7段数码管显示室内温度或设定温度段数码管显示室内温度或设定温度工作状态显示：发光二级管显示，工作状态显示：发光二级管显示，制冷、制热、除湿、电源、运行等状态制冷、制热、除湿、电源、运行等状态.1. 用遥控器设定用遥控器设定1.1 工作模式设定工作模式设定根据需要首先设定需要的工作模式根据需要首先设定需要的工作模式（自动、制冷、制热、通风、除湿）（自动、制冷、制热、通风、除湿）;1.2 温度

11、设置温度设置温度设置是设定你需要的房间温度，一般只有在温度设置是设定你需要的房间温度，一般只有在制冷或制热模式下可设定制冷或制热模式下可设定;1.3 风速设置风速设置风速设置是设定你需要的送风速度，一般在风速设置是设定你需要的送风速度，一般在自动、制冷、制热、通风模式下可设定自动、制冷、制热、通风模式下可设定;1.4 导风叶方向设置导风叶方向设置导风叶方向设置是设定你需要的送风方向（角度），导风叶方向设置是设定你需要的送风方向（角度），分为固定和摆动两种分为固定和摆动两种;1.5 其它设置其它设置定时开关机、睡眠模式、节能模式等定时开关机、睡眠模式、节能模式等 .1.2 THPKTTHPKT空

12、调控制电路图空调控制电路图+1.3 1.3 电源电路电源电路+过零检测点过零检测点+12V1.4 1.4 单片机基本电路单片机基本电路+复位电路复位电路晶振时钟电路晶振时钟电路电源电路电源电路晶振时钟电路：晶振时钟电路：每个单片机系统里都有晶振，产每个单片机系统里都有晶振，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的。就象前进中方的执行都是建立在这个基础上的。就象前进中方队的进行曲，有这个才能步调一致。队的进行曲，有这个才能步调一致。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统

13、共用一个晶振，便于各部分保持同步。一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。单片机复位电路基本功能：是微处理器初次接通电单片机复位电路基本功能：是微处理器初次接通电源瞬间进行清零复位，并防止强干扰造成死机。源瞬间进行清零复位，并防止强干扰造成死机。系系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分分-合过程中引起的抖动而影响复位。合过程中引起的抖动而影响复位。 高电平复位有效高

14、电平复位有效 低电平复位有效低电平复位有效1.5 1.5 温度检测电路温度检测电路+1.6 1.6 过零检测电路过零检测电路+交流电源过零点交流电源过零点1.7 1.7 驱动电路驱动电路+反相器反相器ULN2003A驱动：驱动：步进电机、四通换向阀、压缩机、蜂鸣器步进电机、四通换向阀、压缩机、蜂鸣器在自动化密集的的场合会有很多被控元件如继电器，在自动化密集的的场合会有很多被控元件如继电器，微型电机，风机，电磁阀，空调，水处理等元件及设微型电机，风机，电磁阀，空调，水处理等元件及设备，这些设备通常由备，这些设备通常由CPU所集中控制，由于控制系统所集中控制，由于控制系统不能直接驱动被控元件，这需

15、要由功率电路来扩展输不能直接驱动被控元件，这需要由功率电路来扩展输出电流以满足被控元件的电流，电压。出电流以满足被控元件的电流，电压。ULN2XXXX高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品就属于这类可控大功率器件，由于这类器件功能强、就属于这类可控大功率器件，由于这类器件功能强、应用范围语广。因此，许多公司都生产高压大电流达应用范围语广。因此，许多公司都生产高压大电流达林顿晶体管阵列产品，从而形成了各种系列产品。林顿晶体管阵列产品，从而形成了各种系列产品。注意：注意：输入端的高电平输入端的高电平和输出端的高电和输出端的高电平是不一样的。平是不一样的。三极管驱动电路

16、：驱动室外风机电机、电加热丝三极管驱动电路：驱动室外风机电机、电加热丝1.三极管的工作状态三极管的工作状态2.D3、D4的作用的作用+室内风机电机驱动电路：室内风机电机驱动电路：P30根据过零检测信号及风速设定信号输出脉冲信号，根据过零检测信号及风速设定信号输出脉冲信号，控制光耦可控硅控制光耦可控硅IC5（发光二级管导通，控制可控硅导（发光二级管导通，控制可控硅导通），从而控制室内风机转速。通），从而控制室内风机转速。L1、RC1为阻尼电路，起保护作用。为阻尼电路，起保护作用。（交流和直流保护的区别？）（交流和直流保护的区别？）1.8 1.8 显示电路显示电路+状态指示灯及温度显示电路状态指示

17、灯及温度显示电路+P15输出高电平，选中状态指示输出高电平，选中状态指示灯，灯，Disp2_X低电平，对应的指低电平，对应的指示灯亮。示灯亮。P13输出高电平，选中输出高电平，选中a_g数码管数码管P20输出高电平，选中输出高电平，选中A_G数码管数码管Disp2_X低电平，对应的笔画亮。低电平，对应的笔画亮。+P10输出：输出：a_g数码管数码管A_G数码管数码管状态指示灯状态指示灯的信号的信号P31输出：输出：时钟信号时钟信号74HC164的的QA_QG输输出信号输入出信号输入ULN2003后输出后输出Disp2-X74HC164移位寄存器移位寄存器8位串入并出移位寄存器74HC164串入

18、并出移位寄存器串入并出移位寄存器 74HC164是一种常用的八位串入并出移位寄存器是一种常用的八位串入并出移位寄存器横队横队纵队纵队74HC164就是一个把就是一个把8位位“纵队纵队”数据变为数据变为8位位“横队横队”数据的寄存器数据的寄存器A/B数据串行输入端Q7:0 数据并行输出端CP时钟脉冲信号MR复位清0端74HC164逻辑符号CPMRDQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q774HC164把把8位位“串入串入”的数据变为的数据变为8位位“并出并出”的数据输出。的数据输出。CP输入输入脉冲数脉冲数0 1 2 3 4 5 6 7 80 1 1 0 0 0 0 174HC164工作原理 74HC1

19、64特性表MR输入输入移位移位顺序顺序CP D*输出输出功能功能描述描述 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 0清零清零 0 1234567移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位移位8特性表特性表11111111D7D7D7D6D6D5D5D6D7D1D3D0D4D2D4D4D4D4D4D3D3D2D3D2D1D3D2D1D0D7D7D7D6D6D5D5D6D6D5D7D7D5D5D674HC164时序图 时序图时序图CP串行输入：串行输入：DQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7101010234567811110100111101011110101110101101110111状态不定状态不定1最先输入的经过最先输入的经过8次移位到达次移位到达Q7串入并出串入并出动态扫