淺談C8051單片機在變風量空調控制系統中的應用

1、前言：

　　變風量（Variable Air Volume, 簡稱VAV）空調系統是通過變風量箱去調節送入房間的風量和新回風混合比，并相應調節空調機組的風量或新回風混合比來控制某一空調區域溫度的一種空調系統。變風量空調系統可以根據空調載荷的變化及室內要求參數的改變，自動調節空調送風量（達到最小送風量時調節送風溫度），以滿足室內人員的舒適要求或者其它的工藝要求。同時根據實際送風量自動調節送風機的轉速，最大限度的減少風機動力、節約能量。與定風量空調系統相比，變風量空調系統具有節能性、舒適性、環保性、靈活性等優點。

2、硬件電路設計

　　2.1、風閥與水閥執行電路的設計

　　本控制器將溫度、濕度、CO2傳感器檢測到的模擬信號經放大器、A/D轉換送入單片機，與設定值進行比較，由單片機發出控制信號給D/A轉換器，經過放大驅動后控制空調的送風閥門和水閥如圖1。

圖1 風閥與水閥執行電路

　　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數字溫度傳感器，DS18B20是單總線數字溫度傳感器，可把溫度信號直接轉換成串行數字信號供微機處理，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應用系統。 DS18B20性能特點：采用單總線專用技術。既可通過串行口線，也可通過其它I/O口線與微機接口，無須經過其它變換電路，直接輸出被測溫度數字量（9-12位二進制數，含1位符號位，可由編程決定具體位數）;測溫范圍為-55℃～+125℃，測量分辨率為0.5℃，最高可達0.0625℃，內含64位經過激光修正的只讀存儲器ROM;適配各種單片機或系統機。 用戶可分別設定溫度的上、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，結構緊湊，對濕度低依賴性，測量范圍為0～2000ppm，輸出0～4vDC，供給電壓5vDC。多應用于屋內、公共場所空氣質量檢測控制如圖2。

圖2 溫度、二氧化碳濃度檢測電路

3、仿真與實驗