關于智能變頻空調控制器中單片機的運用研究

王鵬起

摘要：單片機作為智能變頻空調控制器的重要組成部分。以現階段智能變頻空調控制器應用情況為基礎，結合近年來單片機優化特點，明確新時代發展對智能空調提出的需求，深層探索如何在智能變頻控制控制器中合理運用單片機，以此為智能空調工作提供安全保障。

關鍵詞：智能；變頻空調；控制器；單片機

變頻式空調作為新時代發展背景下，一種全新的高效節能、冷暖兼用的熱泵型空調器，不僅滿足了人們的日常需求，還以其獨特優勢在空調市場中占據了一席之地。由于變頻空調中安裝的控制器較為復雜，因此研究人員一定要認真做好實驗探究，其中選擇單片機是每位研發者必須要面對的問題。下面對智能變頻空調控制器中單片機運用進行分析。

1.案例分析

本文主要研究SPMC75F2413A單片機在DC變頻空調中的應用，如當前引用最多的掛式變頻空調。在這一方案設計中，DC變頻空調主要分為室內與室外控制器兩種內容。結合SPMC75F2413A 展現出的獨特優勢，將其引用到室內外控制器中，不但可以提高產品的模塊化和智能性，還可以與其他壓縮機聯結。其中室內機系統主要用來處理系統的邏輯狀態信息，而室外機系統用來驅動DC壓縮機，因此在BLDC變頻驅動中應用SPMC75F2413A時，整體系統結構框圖如下圖1所示：

2.硬件設計

2.1室內機控制器

對智能變頻空調而言，安裝室內機的功能主要分為以下幾點：其一，接收遙控器信息，做好各種模式的轉變，如冷熱、通風等；其二，在自動運動的過程中，結合室內室外溫度變化選擇適宜的工作模式；其三，選擇自動或手動控制風速；其四，設計睡眠、定時等模式；其五，做好管道冰堵預防工作；其六，依據串口向室外機提供室內溫度等信息。

2.2室內機的硬件構成

具體內容如下：其一，供電電源。其是指在濾被電路、穩壓電路等多方影響下獲取的線性電源；其二，遙控接收。這項工作是指引用紅外接收芯片，可以和單片機進行便捷通信；其三，傳感器輸入電路。從本質上講，其主要是由溫度傳感器和單片機構成的溫度檢測系統，前者可以獲取大量模擬信號，后者可以對數據進行處理，并將其轉變為數字信號，而后通過L/O口輸出高低電平來實施溫度檢測工作。

2.3室外機

其包含了開關電源電路、整流濾被電路等內容，主要是用來管理壓縮機頻率變化，控制室外風扇電機、四通閥等內容的通斷，以此做好壓縮機、應用電源等內容的保護工作。結合上述案例分析可知，DC變頻空調中的室外風機會引用具備霍爾傳感器的BLDC。電路引用SMA5118和功率驅動光耦TLP251進行工作。SPMC75F2413A單片機提供的PWM信號在TLP251光電隔離之后，將進入SMA5118功率驅動模塊中，并在完成功率合成工作后加以輸出，以此保障驅動風機工作效率。

3.軟件控制

3.1自動運轉模式

通過自動檢查室內外的溫度變化，自主選擇適宜的工作模式，如通風、制冷、制熱等，以此全面控制溫度變化。對冷暖機種而言，若是室內溫度大于零上二十六攝氏度，將會制冷，并將溫度設定為零上二十六攝氏度；若是室內溫度大于零上二十一攝氏度，但小于等于零上二十六攝氏度，將會轉變為通風模式；若是室內溫度小于等于零上二十一攝氏度，將轉變為制熱，并將溫度設定為零上二十二攝氏度。如果已經設計了當前模式，那么在進入自動模式后將不會在改變模式，一直到推出自動運行為止【1】。

3.2風速控制

在工作狀態下，在不同模式下要保障風速的標準性，而在讓風機停止工作的過程中要結合吹余熱、冷方式進行操作。做好風機保護工作，若非有特殊規定，也就是受保護的情況下，不能開壓機，可以運行內風機時，且風速要以低風為主進行工作，此時遙控器無法展現應有作用。

3.3睡眠狀態

在運行睡眠模式后，將室內溫度調節到制熱模式下，在初期持續三小時內，設定溫度會每小時降低一攝氏度；而在制冷模式下，從初期持續兩小時內，設定溫度會每小時提高零點五攝氏度。若是室內溫度超出零上二十六攝氏度，那么溫度不需要在調節，只需要將睡眠時間控制在八小時自動關機即可。在睡眠模式結束后，變頻空調將還原原本室內溫度。

3.4定時模式

這一功能主要是掌控空調器的開關時間。定時模式可以一起設計開機和關機時間。在設定好具體時間后，定時燈將會亮起，在時間到達預期設定時間后燈會熄滅。在待機狀態下，室外機會斷電。

3.5智能除霜

了解實踐案例可知，主要通過四通閥持續轉換進行除霜工作。具體內容分為以下幾點：其一，初期條件。在制熱過程中，壓縮機的工作時間要高于化霜間隔，而室外熱變換器溫度要比預期數值低，壓縮機在工作過程中的時間要超出規定；其二，結束條件。室外熱交換器的溫度要超出預期要求數值，亦或是除霜的時間比規定長；其三，除霜間隔。具體間隔要從每次化霜時間入手，最大間隔設為120分鐘，最小間隔設為40分鐘。

3.6盤管防凍保護

針對其進行的保護工作主要分為兩點：其一，溫度控制。若是在5分鐘內檢測到的室內盤管溫度都小于等于四攝氏度，那么就要通過停止壓縮機運行，穩步提升室內風機運行速度，將溫度提高到大于四攝氏度以上；其二，時間控制。在壓縮機運行105分鐘的情況下，要停止運行三分鐘【2】。

結束語

綜上所述，在現如今社會環境中，為了更好應對多變的市場需求，我國大部分空調企業都在隨著技術革新進行優化，單片機作為智能變頻空調控制器的重要內容，不僅影響著其整體運行效率，還決定了空調應用壽命，因此相關企業一定要做好技術優化和探索工作。

參考文獻

[1]周佩，徐俊杰，陳雪璐. 基于單片機技術和藍牙技術的新型智能空調[J]. 時代農機，2017，44（4）：83-84.

[2]陳運強. 基于單片機的汽車空調智能溫控系統[J]. 電子測試，2016（9）：31-32.

（作者單位：奧克斯空調股份有限公司）