数字变频空调智能调控系统设计

王佳浩

摘 要 当前市场上有各式各样的智能化、高科技的家电产品，数字变频空调正是其中之一，其也是空调行业发展的主流方向。数字变频空调的调控系统比普通空调要繁琐，笔者重点研究了数字变频空调的智能调控系统设计。结合数字变频空调整体的系统，描述了数字变频空调的概念并从其硬件和软件两个方面对各个模块进行了相关设计。

【关键词】变频空调 调控系统 硬件 软件

1 数字变频空调概述

变频空调的“变频”是相对“定频空调”来说的。在家用电压220伏条件下工作的空调称之为“定频空调”。变频空调主要由电脑调控，检查室内外的信号主要包括：温度（内外温差、蒸发温度、冷凝温度、管口温度等），风扇的转动速度，电机的电流等等。由电脑发出风扇转动速度、制冷液流量等信号，微处理器的电信号，实时控制制冷液流量，使变频空调效率比原来用毛细管的方法高。但供电频率无法更改，传统空调压缩机转动速度基本固定，需要不停“停、开”压缩机调节室温，“停、开”时易造成室温忽冷忽热，耗费较大电能。与其相比，数字变频空调变频器调节压缩机供电频率，控制压缩机转速的快慢达到调控室温的效果，室温稳定、能耗小，用户舒适度大大提升。

2 数字变频空调智能调控系统硬件设计

2.1 温控电路

空调内共有两个传感器，用以检查室温及内机盘管的温度，控制单元每隔6秒记录一次温度，室外机接受此温度记录值，依据室内温度记录值调整模式，最后电脑利用模糊调控算法调整压缩机输出频率。一般的空调系统中，测量温度电阻大多使用NTC，范围控制在35℃至125℃。设计中高温度与低温度区域的记录是用以对盘管以及压缩机进行防护，需要较高的分辨率的地方为室温以及环境温度。故此，实际电阻采取热敏电阻21℃左右的电阻值。

2.2 遥控器接收电路

空调系统中与用戶直接相关的主要是遥控器，遥控器在两者间起通讯传送功能，合理接受遥控器信息才可使系统依照用户要求工作，因而一定要确保遥控器接收信息的精准率以及及时性。遥控器配套的传送头传送红外信号给室内机，电脑内收到MCU后，依据遥控器通讯条令解译用户命令，最终达到整个系统的运转。

2.3 室内风扇调速电路

遥控器可控制室内风扇的运转速度，转速的四种模式包括高速度、中速度、低速度以及微风模式。设定的温度与实际温度的差值可调节风扇的运转速度、盘管的温度与运行的模式同理。除此之外，室内的风扇还拥有防冷风和吹余热能力。设计中的室内风扇使用脉冲发生器电机。交流脉冲发生器电机是单相的电机，电容引向控制启动，转速测定脉冲发生器输出用来控制转速闭环的反应信息。固态继电器以及双向可控硅驱动风扇运转，调节导通角可直接调节输出电压，间接达到调节速度的作用。对比检测到的实际转速值与设定转速值，调节晶闸管的导通角，变压变速。脉冲发生器电机带有速度反应信息的输出，通过测量反应信息的脉冲间隔来测量风扇转动速度。

3 数字变频空调智能调控系统软件设计

数字变频空调智能调控系统主要包括遥控器接收、风速调控、温度采集、定时功能等四个方面。一般的设计会有对遥控器的调控系统进行规划，对风扇调控系统进行模式设定，对温度采集系统进行温度采集和传感设定以及对定时功能进行智能设置。

3.1 遥控器接收

室内机的调控板在接受到一帧完整有效的遥控器输入的信号后，将对该信号解译，依据相应的遥控器传入调控整个系统，包括运行模式、温度值设定、风扇速度设定、设定时长等。运行模式可设定为自动、通风、除湿、制冷或制热五种运行模式；温度的设定范围在12℃～35℃；风扇速度设置为高速度、中速度、低速度以及微风四种模式。

3.2 风扇速度调控

风扇的运转速度调控，转速的四种模式包括高速度、中速度、低速度以及微风模式。风扇的运转速度由设置的温度值与室内温度值差值控制，同时也受盘管温度以及运行模式影响。此外，室内风扇具有防冷风和吹余热两种效果。防冷风效果即为防止在制热条件下吹出温度过小，室内风扇速度运行在微风模式主要有以下情况：压缩机工作时长低于1分钟、室内机的盘管温度值低于260℃。

3.3 温度采集

室内机主要包括两个温度传感器分别用来检查实际的温度及内机盘管的温度，电脑控制的调控部分每6秒钟记录一次温度（每次记录通过很多的传感器信息记录取均值）。然后电脑将记录的温度值输送给室外机。室外机则依据所接受的温度值转换为特定指令开始模式转换、压缩机输送频率调节等。

3.4 定时功能

依据实际的用户需要，系统设置了定时的开机以及定时的关机效果。当系统处在定时开机启动时，外机供应电信号被切断，内机的所有外围设备也没有供应电信号。当系统处于定时的关机启动时，只要时长达到，室外机和室内机的外围设置机器的供电都被斩断。

4 总结

当前科技越来越发达，最新一代的高功效、节约能源的变频空调变成了行业的前进潮流，也为我们的生活带来了很大的改变，使我们能够更舒适的在室内活动等等。笔者指出了传统空调的不足，并结合当前主流的数字变频空调的特点对其进行探讨。对数字变频空调智能调控系统的功能和设计进行阐述，并就变频空调调控系统的硬件设计、软件设计两个方面做了介绍。但是在这些设计中还有很多的不足，因此需要我们进一步学习相关知识，为数字变频空调的智能控制系统做进一步的改善。

参考文献

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作者单位

鄂南高中 湖北省鄂州市 436000