浅谈C8051单片机在变风量空调控制系统中的应用

1、前言：

　　变风量（Variable Air Volume, 简称VAV）空调系统是通过变风量箱去调节送入房间的风量和新回风混合比，并相应调节空调机组的风量或新回风混合比来控制某一空调区域温度的一种空调系统。变风量空调系统可以根据空调载荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或者其它的工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度的减少风机动力、节约能量。与定风量空调系统相比，变风量空调系统具有节能性、舒适性、环保性、灵活性等优点。

2、硬件电路设计

　　2.1、风阀与水阀执行电路的设计

　　本控制器将温度、湿度、CO2传感器检测到的模拟信号经放大器、A/D转换送入单片机，与设定值进行比较，由单片机发出控制信号给D/A转换器，经过放大驱动后控制空调的送风阀门和水阀如图1。

图1 风阀与水阀执行电路

　　2.2、温度、CO2浓度信号检测电路：

　　温度传感器选用DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器，DS18B20是单总线数字温度传感器，可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理，在一条总线上可挂接多个DS18B20芯片，是只有一个总线命令者和一个或多个从者组成的计算机应用系统。 DS18B20性能特点：采用单总线专用技术。既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度数字量（9-12位二进制数，含1位符号位，可由编程决定具体位数）;测温范围为-55℃～+125℃，测量分辨率为0.5℃，最高可达0.0625℃，内含64位经过激光修正的只读存储器ROM;适配各种单片机或系统机。 用户可分别设定温度的上、下限;供电方式有两种：①外加电源电压为3.0～5.5V ②寄生电源。

　　本系统采用红外式的CO2浓度传感器。这种传感器具有对CO2高敏感性，结构紧凑，对湿度低依赖性，测量范围为0～2000ppm，输出0～4vDC，供给电压5vDC。多应用于屋内、公共场所空气质量检测控制如图2。

图2 温度、二氧化碳浓度检测电路

3、仿真与实验