Разработка системы управления кондиционером

В зависимости от типа конструкции различают герметичные, полугерметичные и открытые поршневые компрессоры. В герметичном компрессоре электродвигатель и компрессор находятся в едином герметичном корпусе. Такие компрессоры, мощностью 1,7 .35 кВт применяются в холодильных машинах малой и средней мощности. В полугерметичных компрессорах, мощность которых варьируется от 30 до 300 Вт, электродвигател

ь и компрессор закрыты, соединены напрямую и расположены по горизонтали в едином разборном контейнере. В случае повреждения можно извлекать электродвигатель, получая доступ к клапанам, поршню, шатунам и другим элементам конструкции. В открытых компрессорах электродвигатель расположен снаружи (вал с соответствующими сальниками выведен за пределы корпуса).

Основным недостатком поршневого компрессора является наличие пульсаций давления паров хладагента на выходе из компрессора, а также большие пусковые нагрузки. Поэтому электродвигатель должен иметь запас мощности для пуска компрессора и иметь акустическую защиту для снижения уровня шума.

Количество запусков компрессора является наиболее критичным для его срока службы. Именно на режиме запуска происходит наибольшее количество отказов, поэтому приходится ограничивать время между повторными пусками компрессора (как правило, не менее 6 мин), и время между остановом компрессора и его повторным пуском (2 .4 мин). Характеристики выбранного компрессора приведены в таблице 5.

Таблица 5 – характеристики компрессора.

2.8 Выбор микроконтроллера

В настоящее время среди всех 8-разрядных микроконтроллеров - семейство MCS-51 является несомненным чемпионом по количеству разновидностей и количеству компаний, выпускающих его модификации. Оно получило свое название от первого представителя этого семейства - микроконтроллера 8051, выпущенного в 1980 году на базе технологии HMOS. Удачный набор периферийных устройств, возможность гибкого выбора внешней или внутренней программной памяти и приемлемая цена обеспечили этому микроконтроллеру успех на рынке.

Важную роль в достижении такой высокой популярности семейства 8051 сыграла открытая политика фирмы Intel, родоначальницы архитектуры, направленная на широкое распространение лицензий на ядро 8051 среди большого количества ведущих полупроводниковых компаний мира.

В результате на сегодняшний день существует более 200 модификаций микроконтроллеров семейства 8051, выпускаемых почти 20-ю компаниями. Эти модификации включают в себя кристаллы с широчайшим спектром периферии: от простых 20-выводных устройств с одним таймером и 1К программной памяти до сложнейших 100-выводных кристаллов с 10-разрядными АЦП, массивами таймеров-счетчиков, аппаратными 16-разрядными умножителями и 64К программной памяти на кристалле. Каждый год появляются все новые варианты представителей этого семейства. Основными направлениями развития являются: увеличение быстродействия (повышение тактовой частоты и переработка архитектуры), снижение напряжения питания и потребления, увеличение объема ОЗУ и FLASH памяти на кристалле с возможностью внутрисхемного программирования, введение в состав периферии микроконтроллера сложных устройств типа системы управления приводами, CAN и USB интерфейсов и т.п.

Все микроконтроллеры из семейства MCS-51 имеют общую систему команд [4]. Наличие дополнительного оборудования влияет только на количество регистров специального назначения.

Основными производителями клонов 51-го семейства в мире являются фирмы Philips, Siemens, Intel, Atmel, Dallas, Temic, Oki, AMD, MHS, Gold Star, Winbond, Silicon Systems и ряд других.

В рамках СССР производство микроконтроллера 8051 осуществлялось в Киеве, Воронеже (1816ВЕ31/51, 1830ВЕ31/51), Минске (1834ВЕ31) .

Для данной задачи был выбран микроконтроллер AT89C51 фирмы Atmel [5]. Несмотря на то, что фирма Atmel уже давно делает упор на новое поколение микроконтроллеров (серии AVR), микроконтроллер AT89C51 тоже довольно широко применяется. И не случайно, так как эта микросхема имеет еще достаточно большой потенциал. Параметры микросхемы позволяют создавать широкий спектр современных электронных устройств, находящих свое применение в самых различных областях микропроцессорной техники. Главным преимуществом выбора именно этой микросхемы является ее широкая доступность и приемлемая цена.

3 Функциональная схема

Функциональная схема кондиционера изображена на рисунке 28.

Рисунок 28 - Функциональная схема кондиционера

4 Алгоритм работы кондиционера

Алгоритм работы кондиционера представлен на рисунке 29.

Рисунок 29 - Алгоритм работы кондиционера

5 Разработка программы

Программная реализация алгоритма работы кондиционера на языке ассемблер для микроконтроллера AT89C51 представлена в приложении 1.

В основной программе сначала определяются константы: коды банков памяти, счетчик задержки, буфер для приема данных из термодатчика, буфер для хранения заданной температуры помещения Туст, счетчик рабочих циклов кондиционера для определения его режима работы. Дальше присваивается начальное значение Туст и вызывается подпрограмма опроса клавиатуры с последующим определением нажатых клавиш. При последующих опросах клавиатуры, если клавиша нажата, то происходит переход к метке in1. Затем следует изменение Туст (увеличение или уменьшение на 1) и вызов ряда процедур для вывода Туст на ЖКИ №1. После вывода Туст запускается преобразование температуры помещения в термодатчике (Тпм) и чтение ее (с сохранением в буфере bufLAN). Далее Тпм выводится на ЖКИ №2, после чего происходит обработка Тпм (а именно запись Тпм в один байт) и сравнение Тпм<=Туст. Обнуляется счетчик циклов кондиционера и происходит переход к нужному режиму работы кондиционера. В конце основной программы происходит переход на один из режимов работы кондиционера или на метку in1 (где происходит анализ нажатых клавиш) по результатам выполнения подпрограмм reoh (режим охлаждения) и reob (режим обогрева).

 Скачать реферат