微控制器工作原理详解

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：在除湿运行时，通过微控制器应能将室内机的贯流风扇自动设定为低速挡，并且睡眠和温度设定等调控功能均应有效。总之，微控制器的控制功能较多，在不同品牌型号的机型中，又有多种不同型号的控制芯片，并在各自不同的自编程软件控制下自动完成各项控制功能，但它们的工作原理是一致的。

微控制器是主控板中的核心器件，也是空调器室内外机组的控制中心。因此，微控制器必须能够完成空调器的一些基本控制功能。但不同型号微控制器在不同机型中的具体应用，又都有不同的控制形式，如海尔KFR-23GW/Z2型分体式房间空调器室内机主控板中的IC1（E912）微控制器就有自己特点的控制电路。

1.微控制器的基本功能

在分体式房间空调器中，微控制器的功能如何直接反应了空调器的档次和级别。在一般情况下，都应满足制冷运行、除湿运行、送风运行、制热运行（热泵型空调器）、自动运行等控制功能的基本要求。

（1）制冷运行的控制功能

在分体式房间空调器的正常运行过程中，微控制器对制冷运行的温度控制应能设定在20～30℃范围内，即通过微控制器控制，能够使房间内的温度在20～30℃之间调节。当室内温度高于设定温度时，微控制器会自动发出指令，使压缩机继电器动触开关吸合，使压缩机的供电电压通过室外连接线加到室外机中压缩机的供电输入电极，从而使室外机起动工作，制冷循环系统自动进入工作状态。

在分体式房间空调器进入制冷状态时，室内机组中的贯流风扇始终运转，并且可任意选择高、中、低挡风速。

当室内温度低于设定温时，室外机组将停止工作。但在不同机型中，室内最低温度可设定为16～20℃。

（2）降湿运行的控制功能

在分体式房间空调器正常运行时，若通过遥控器选择除湿功能，空调器在微控制器的内置程序控制下，应先进行制冷，使房间内温度达到遥控器指定的温度时，再转入除湿工作方式。在进入除湿工作状态时，室内机的贯流风扇和室外机的轴流风扇及压缩机同时运转。当室内温度降至设定温度时，室外机的轴流风扇及压缩机停止运转，此时室内机贯流风扇继续运转，待运转30s后便自动停止。在室内机中的贯流风扇停止运转后，房间内的温度开始缓慢上升，从而使相对湿度逐渐变小。在微控制器的控制下，5min后室内外机组又同时起动运转。此后，如上所述，循环工作。在除湿运行过程中，由于室内温度的下降速度较慢，使空气中的水分大量凝结在蒸发器表面，因而会有水滴形成，并通过水管排出室外。

在除湿运行时，通过微控制器应能将室内机的贯流风扇自动设定为低速挡，并且睡眠和温度设定等调控功能均应有效。

（3）制热运行的控制功能

在热泵型分体式房间空调器正常运行时，操作遥控器的制热功能键，微控制器应能够在14～30℃范围内设定室内温度，且以1℃为单位进行调节。当室内温度低于设定温度时，压缩机继电器开关、室外机风扇继电器开关吸合，空调器开始制热运行。同时四通阀转换在制热状态。

在制热运行中，当室内机热交换器温度高于设定温度时室内机风扇停止运转，在室内机热交换器温度低于设定温度时，室内机风扇运转。在制热状态下，室内机热交换器是作为冷凝器，而室外机热交换器是作为蒸发器。为提高制热效率，微控制器应能够依据制热工况自动控制空调器进入除霜状态，待除霜结束后再自动恢复在制热工况。在除霜时，压缩机运转，室内外机风扇均停止工作。

（4）送风运行的控制功能

在分体式房间空调器进入送风运行时，微控制器应能够任意选择室内风扇自动、高、中、低几个挡次的风速。此时，室外机组不工作。

（5）自动运行的控制功能

自动运行的控制功能是指空调器进入自动运行工作方式后，微控制器能够控制室内机贯流风扇按自动风速运转，并且微控制器又能够依据接收到的外界信息情况，自动选择制冷运行、制热运行或送风运行。

总之，微控制器的控制功能较多，在不同品牌型号的机型中，又有多种不同型号的控制芯片，并在各自不同的自编程软件控制下自动完成各项控制功能，但它们的工作原理是一致的。

2.微控制器的控制电路

在分体式房间空调器中，微控制器的控制电路比较复杂，且在不同的机型中都有不同的组成形式，但它们对整机控制的工作原理基本是相同的。为说明微控制器的一些控制电路的组成形式及工作原理，这里就以海尔KFR-23GW/Z2型分体式房间空调器为例，对一些常见的控制电路进行分析介绍，期盼能够起到举一反三的作用。

（1）电流检测控制电路

电流检测控制电路主要用于监测室外机中压缩机的工作电流，其电路组成见图2-49，电路原理图如图2-58所示。

在图2-58中，220V供电的L输入线路（白色导线）通过K1继电器开关、A057R互感变压器及室内外机组中的接线板接到压缩机的供电输入电极。当K1在IC3（ULN2003AG）①脚控制下呈导通状态时，压缩机开始工作，白线导线（L）有电流通过，但由于白色导线是从互感变压器的铁心中穿过（见图2-49），故形如互感变压器的一次绕组，因而使互感变压器的绕组中有感应电流产生，经D7～D10桥式整流及滤波分压后加到IC1（E912）的脚。

图2-58 电流检测电路原理图

注：该图依实物绘制，仅供参考。

在压缩机正常工作时，电流互感器及桥式整流电路输出的电压很低，IC1的保护功能不动作。当压缩机出现过电流时，通过K1及白色导线的电流增大，电流互感器及桥式整流电路输出的电压升高，加到IC1(39)脚电压也升高，其升高电压达到设定值时，IC1内部的保护功能动作。通过IC3①脚控制K1继电路断开，使压缩机停止工作，从而起到过电流保护作用。

在图2-58中，D6（1N4148）用于限制D7～D10整流输出的最高电压，当其输出电压超过5.6V时，D6导通，通过5V电源将其钳位，以保护IC1(39)脚的内电路不因D7～D10整流输出电压过高而损坏；VR1与R1、R2、R3组成分压电路，调节VR1可调整IC1(39)脚的监控电压。

（2）待机控制电路

待机控制电路主要用于遥控关机或待机保护控制。其电路实物如图2-59所示，电路原理图如图2-60所示。

图2-59 待机电路电路实物图

图2-60 待机电路电路原理图

在图2-60中，D1～D4组成全桥整流电路，输出+12V电压，为整机控制电路供电。在开机状态，IC1（E912）⑭脚输出低电平，N1截止，+12V输出正常，7805三端稳压器输出+5V电压，为微控制器电路供电。当遥控关机或待机保护功能动作时，IC1（E912）⑭脚输出高电平，N1导通，R6接地，+12V电压被分压，并下降到约6V，整机控制电路K1、K4、K5等不工作，但此时，经DV5提升后，应能保持7805三端稳压器输出+5V电压，使微控制器仍处于工作状态。

（3）指示灯控制电路

指示灯控制电路主要由IC1（E912）的(24)～(27)脚及一组六根黑色导线和一根白色导线插座等组成，见图2-45。其中控制排线直接接到指示灯电路板，见图2-51。其相关控制电路原理图见图2-47。

在图2-47中，共有六个控制输出插座及排线，如CN2、CN9、CN5等，它们都用于执行整机的控制功能。有关控制电路原理，这里因篇幅所限就不再多述。

微控制器工作原理详解

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