劉越

珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519000

為了達到自動調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部溫度和濕度以及集群控制的最有效要求，以及更嚴(yán)格的節(jié)能效果，減少建筑物排放和達到國家能耗相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的分散式控制空調(diào)不易管理，會消耗很多的能源，從而浪費更多的自然資源。

1 節(jié)能的空調(diào)控制器的硬件設(shè)計

1.1 硬件電路設(shè)計

節(jié)能空調(diào)控制器在運行過程中主要由主MCU 芯片實現(xiàn)控制，由電源整流濾波電路，電源轉(zhuǎn)換電路，通訊電路，溫度檢測電路，射頻以及人體熱釋電紅外傳感器檢測電路和毫米波微波雷達檢測電路組成，以上電路實現(xiàn)的功能必須滿足客戶的需求。在研究過程中，主要依靠STC12C5A32S2 系列機器和產(chǎn)品，并合理地處理控制指令以實現(xiàn)滿足當(dāng)前需求的有效通信。溫度傳感器主要用于在應(yīng)用過程中控制內(nèi)部溫度，人體釋放電紅外電傳感器控制內(nèi)部人員的出入，實現(xiàn)檢測信息和實際場所環(huán)境的信息有效傳遞、實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)運行頻率保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定?？照{(diào)控制器接收由毫米波微波雷達傳感器收集的空間體積數(shù)據(jù)和由溫度傳感器收集的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，收集到的數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確地獲取用戶環(huán)境的長度，寬度和高度以及房間中對象所占據(jù)的體積[1]。

1.2 監(jiān)測人體熱釋電紅外傳感器

人體熱釋電紅外傳感器是1980年代后期出現(xiàn)的一種新型設(shè)備，該傳感器不受白天和黑夜的影響，已廣泛用于監(jiān)視和報警系統(tǒng)中。人體熱釋電紅外傳感器可以確定是否在紅外變化的檢測區(qū)域內(nèi)。傳感器的輸出信號由前置放大器電路處理，然后發(fā)送到主芯片。通過采樣和分析輸出信號，可以知道傳感器的輸出變化。該設(shè)計使用兩個人體熱釋電紅外傳感器來判斷一個人是進入房間還是離開房間，它是一種具有極低靜態(tài)電流的高性能靜態(tài)電流信號處理集成電路，由一個熱釋電紅外傳感器和少量外圍組件構(gòu)成一個無源熱釋電紅外傳感器；還是一種專用的數(shù)?；旌霞呻娐?，由運算放大器，電壓比較器，狀態(tài)控制器，延遲計時器和鎖定計時器組成，其電路圖如圖1 所示[2]。兩個傳感器相距約十厘米，當(dāng)有人通過時，會發(fā)送信號，從而進行自動調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)節(jié)能功能。

1.3 節(jié)能空調(diào)控制器軟件設(shè)計分析

（1）控制器的邏輯設(shè)計。根據(jù)當(dāng)前節(jié)能空調(diào)的實際運行情況，設(shè)計出穩(wěn)定簡潔的控制機器，根據(jù)控制器軟件良好的控制機器對程序進行合理的修改，從而優(yōu)化并節(jié)省了成本，還方便了芯片的資源分配。

（2）實現(xiàn)合理的軟件設(shè)計。在設(shè)計節(jié)能空調(diào)控制器的過程中，必須確保其主程序能夠充分表達整個機器的邏輯信息，并設(shè)計出準(zhǔn)確的通信協(xié)議以確保信號的準(zhǔn)確性。信號傳輸采用抗干擾能力強的通信方式：經(jīng)過合理的改造，主芯片可以接收和發(fā)送準(zhǔn)確的通信信號，并對中斷子程序進行射頻信號分析和通信。例如，在檢測到射頻信號之后，首先評估信號的類型：如果是控制命令，則應(yīng)合理地分析它的總體適用性[3]。

2 節(jié)能空調(diào)控制器的相關(guān)設(shè)計發(fā)展策略

2.1 調(diào)整空調(diào)的工作范圍

根據(jù)國家對空調(diào)的使用規(guī)定，通過設(shè)置溫度上限和下限來控制空調(diào)開關(guān)，可以在環(huán)境溫度達到溫度極限時打開空調(diào)，并且當(dāng)環(huán)境溫度低于最低溫度限制時自動關(guān)閉空調(diào)。在冬季，當(dāng)環(huán)境溫度達到溫度下限時，空調(diào)可以打開，而當(dāng)環(huán)境溫度高于溫度上限時，空調(diào)將自動關(guān)閉。夏季溫度控制區(qū)是制冷期間空調(diào)的工作范圍。當(dāng)室溫高于夏季二十八度的夏季溫度控制區(qū)的上限時，可以自動控制打開空調(diào)；當(dāng)環(huán)境溫度低于夏季二十四度控制區(qū)的下限時，空調(diào)自動關(guān)閉；冬季溫度控制區(qū)是空調(diào)在加熱期間的允許工作范圍。在冬季，當(dāng)環(huán)境溫度低于溫度控制區(qū)域內(nèi)的十八度下限時，會自動打開空調(diào)；如果室溫超過溫度控制區(qū)域中的二十二度的上限，空調(diào)將自動關(guān)閉。溫度控制區(qū)的上下限可以根據(jù)用戶的實際需要進行改變]。

2.2 根據(jù)用戶調(diào)整時間控制程序

對于某些場所，即對節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進行集中控制和管理的地方，通常在下班后關(guān)閉，但實際上用戶希望室內(nèi)空氣質(zhì)量在使用期間滿足舒適性要求。由于空氣溫度調(diào)節(jié)的滯后性很大，因此節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)必須經(jīng)過一段時間才能工作，以滿足空氣質(zhì)量舒適性的要求。通常，用戶需要提前打開空調(diào)系統(tǒng)才能在設(shè)定的時間內(nèi)獲得所需的效果。根據(jù)建筑物用戶的休息時間和室內(nèi)外溫差，控制器可以設(shè)置自動開啟和關(guān)閉時間，不僅可以及時滿足舒適性要求，而且可以避免太早開門和太晚關(guān)門造成的能源浪費。

3 結(jié)語

在節(jié)能空調(diào)控制器的設(shè)計過程中，必須根據(jù)實際需求進行動態(tài)處理，為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)，而無需用戶自行處理和調(diào)節(jié)控制內(nèi)部溫度，以確?？照{(diào)始終保持正常運行狀態(tài)并提高運行效率。同時，積極創(chuàng)新控制器設(shè)計，將其用作控制節(jié)點，并將其集成到整個系統(tǒng)中以節(jié)省總能源。