本文主要介紹利用spmc75f2413a單片機(jī)構(gòu)成dc變頻空調(diào)控制方案。dc變頻空調(diào)控制器工作機(jī)理，重點(diǎn)介紹spmc75f2413a 在dc變頻空調(diào)器中的使用方法。1 引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，空調(diào)器已廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各種場(chǎng)合，直流變頻空調(diào)器因具有節(jié)能、低噪、恒溫控制、全天候運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動(dòng)低頻補(bǔ)償、快速達(dá)到設(shè)定溫度等性能，使空調(diào)的舒適性大大提高，將越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。單片機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，直流變頻技術(shù)及模糊控制技術(shù)在空調(diào)器嵌入式控制領(lǐng)域的成功應(yīng)用，半導(dǎo)體功率器件的迅速發(fā)展為直流變頻控制的推廣提供了技術(shù)保障。

本設(shè)計(jì)方案的dc變頻空調(diào)控制器由室內(nèi)機(jī)控制器、室外機(jī)控制器兩部分組成。基于spmc75f2413a 的優(yōu)越性能，用其設(shè)計(jì)室外機(jī)dc變頻控制器，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模塊化、智能化特點(diǎn)，控制參數(shù)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，便于與各種壓縮機(jī)聯(lián)結(jié)，從而能夠在最短的時(shí)間內(nèi)根據(jù)不同廠家的要求進(jìn)行產(chǎn)品的升級(jí)換代。以這種方式，產(chǎn)品可以更快地推向市場(chǎng)，獲得時(shí)間上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本控制器含有以下關(guān)鍵技術(shù)：

1、模糊控制技術(shù)：依據(jù)室內(nèi)環(huán)溫、管溫，室外環(huán)溫、管溫、壓縮機(jī)排氣溫度、壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)溫度、壓縮機(jī)電流等參數(shù)建立模糊邏輯關(guān)系，控制壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、室外風(fēng)機(jī)及其它負(fù)載運(yùn)行；

2、基于反電勢(shì)位置偵測(cè)的bldc驅(qū)動(dòng)技術(shù);

3、模塊控制保護(hù)電路：當(dāng)模塊有保護(hù)信號(hào)輸出時(shí)，通過(guò)硬件電路斷開(kāi)pwm 模塊輸出控制信號(hào)，以達(dá)到保護(hù)模塊的效果，并且可靠的給單片機(jī)模塊保護(hù)信號(hào)；

4、emc 及可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)：在掌握空調(diào)的干擾機(jī)理的前提下，硬件設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)：電源電路設(shè)計(jì)、濾波電路參數(shù)設(shè)計(jì)、印制板地線及信號(hào)線設(shè)計(jì)，并且軟件采用容錯(cuò)技術(shù)。

2芯片特性簡(jiǎn)介

本系統(tǒng)是基于智能功率模組芯片和spmc75f2413a實(shí)現(xiàn)dc變頻器方案，下面介紹spmc75f2413a的特性。

spmc75f2413a 是μ’nsp?系列產(chǎn)品的一個(gè)新成員，是凌陽(yáng)科技新推出的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。與其它μ’nsp?產(chǎn)品不同的是，spmc75f2413a主要應(yīng)用在工控或是家電的變頻驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。由于其擁有出色性能定時(shí)器pwm信號(hào)發(fā)生器組。因此，spmc75f2413a可以方便的實(shí)現(xiàn)各種電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。

spmc75f2413a在4.5v～5.5v工作電壓范圍內(nèi)的工作速度范圍為12～24mhz，擁有2k字sram和32k字閃存rom；64個(gè)可編程的多功能i/o端口；5個(gè)通用16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，且每個(gè)定時(shí)器均有pwm發(fā)生的事件捕獲功能；2個(gè)專用于定時(shí)可編程周期定時(shí)器；可編程看門(mén)狗；低電壓復(fù)位/監(jiān)測(cè)功能；8通道10位模-數(shù)轉(zhuǎn)換。spmc75f2413a在電機(jī)控制領(lǐng)域有相當(dāng)優(yōu)秀的表現(xiàn)。

特性包括：

◆ 凌陽(yáng)16位μ’nsp?處理器(isa 1.2)

◆ 工作電壓：

內(nèi)核：4.5v～5.5v

◆ 最高運(yùn)行速度：24mhz

◆ 工作溫度： -40 ℃～85 ℃

◆ 芯片內(nèi)存儲(chǔ)器：

32kw (32k×16) flash

2kw (2k×16) sram

◆ 基于時(shí)鐘發(fā)生模塊的鎖相環(huán)電路

◆ 看門(mén)狗定時(shí)器

◆ 10位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器

8通道輸入

10us (100khz)轉(zhuǎn)換時(shí)間

◆ 串行通訊接口

通用異步串行通訊接口(uart)

標(biāo)準(zhǔn)外圍接口(spi)

◆ 總計(jì)64個(gè)通用輸入輸出管腳

◆ 電源管理

2種低功耗模式：wait/standby

每個(gè)外設(shè)都可以獨(dú)立的供電

◆ 兩個(gè)比較匹配定時(shí)器

◆ 5個(gè)16位通用定時(shí)器

2個(gè)用于脈寬調(diào)制

2個(gè)用于速度捕獲

1個(gè)用于速度反饋環(huán)。

◆ 中心(center)或邊沿(edge)脈寬調(diào)制輸出

◆ 通過(guò)外部錯(cuò)誤保護(hù)管腳進(jìn)行脈寬調(diào)制輸出保護(hù)

◆ 可編程的死區(qū)控制(dead time control)

◆ 脈寬調(diào)制服務(wù)和錯(cuò)誤中斷發(fā)生

◆ 具備驅(qū)動(dòng)交流感應(yīng)電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)的能力

◆ 內(nèi)嵌在線仿真功能

3系統(tǒng)總體方案介紹

本dc變頻空調(diào)系統(tǒng)分室內(nèi)機(jī)系統(tǒng)和室外機(jī)系統(tǒng)兩部分，其中室內(nèi)機(jī)系統(tǒng)主要是系統(tǒng)一些邏輯狀態(tài)信息的處理，而室外機(jī)系統(tǒng)主要是dc壓縮機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)部分。在本系統(tǒng)方案中室內(nèi)機(jī)選用的是spmc701fm0a實(shí)現(xiàn)的，spmc75f2413a主要是應(yīng)用在bldc變頻驅(qū)動(dòng)部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3-1所示。

圖 3-1 dc變頻空調(diào)系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)的基本工作過(guò)程：

室外機(jī)的主控mcu（spmc75f2413a）隨時(shí)接收來(lái)自室內(nèi)機(jī)的控制和狀態(tài)信息，從而去控制室外的風(fēng)機(jī)、四通閥和壓縮機(jī)，完成相應(yīng)的控制功能。同時(shí)還會(huì)將室外機(jī)的一些狀態(tài)和室外的一些溫度信息傳回室內(nèi)機(jī)。室內(nèi)機(jī)則根據(jù)室外機(jī)返回的參數(shù)和室內(nèi)機(jī)本身的一些工作狀態(tài)和溫度信息對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

4系統(tǒng)