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带留言功能的中央空调控制器

作者:北京大学 李明时间:2004-10-22来源:电子设计应用2004年第9期收藏

电子设计应用2004年第9期

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/3592.htm

摘    要:本文介绍了带留言功能的中央空调控制器的设计过程。该中央空调控制器以PIC16C72A单片机为控制核心,运用数字温度LM92采集环境温度;使用HT1621液晶显示模块将系统工作状态显示在LCD屏上;留言功能采用语音处理器ISD1420,以及芯片LM4991;系统使用了器LM2673-ADJ,对AC/DC变换后的电压进行管理。
关键词:

概述
该控制器用于室内中央空调的温度控制,根据用户设置的温度和工作模式,系统可自动调节风机的工作状态、开启方式以及打开或关闭给水阀门,同时将运行情况显示在LCD屏上。本设计增加了留言功能,便于用户查询信息。
该中央空调控制器以PIC16C72A单片机为控制核心,主要包括AC/DC变换、、液晶显示、温度检测、键盘响应、驱动控制、语音存储、语音放大、串行通信以及状态显示等电路。图1是其系统框图。

图1  带留言功能的中央空调控制器系统框图

图2  LM2673-ADJ的典型应用原理图

硬件设计
电源管理电路
系统的供电电源是交流220V/50Hz,通过AC/DC模块将交流转换到低电压的直流后,使用LM2673-ADJ电源管理芯片,为各个模块提供直流工作电压。
图2是LM2673-ADJ的典型应用原理图。其L1、D1、Cout和LM2673-ADJ构成开关稳压电路。输出电压值Vout由反馈电阻Rfb1和Rfb2确定,Rilim为限流电阻。
设计中为了减小开关电流的脉动,降低输出纹波,在体积和成本允许的情况下设计选用饱和电流比较大的电感,因为当磁芯接近饱和时损耗增大,会降低转换效率。电感的饱和电流至少应大于充电回路中的峰值电流。同时,电感的直流电阻会消耗一定的功率,在体积和成本许可的情况下应选用直流电阻尽量小的电感。另外对于低噪声应用,为降低电源的EMI,优先选用具有闭合磁芯的电感。
设计中选择滤波电容的主要依据是系统对电源纹波的要求。滤波电容的等效串联电阻(ESR)是造成输出纹波的主要因素,而且也会影响到转换效率,设计选用低ESR的电容。陶瓷电容和钽电解电容具有较低的ESR,也可选用低ESR的铝电解电容,但应尽量避免使用标准铝电解电容。容量一般在10mF~100mF,对于较重的负载设计可选取大一点的电容。较大容量的滤波电容有利于改善输出纹波和瞬态响应。
在每次开关结束时,环路中可以观察到振荡现象,造成对单片机和其它电路的干扰,尤其是对语音信号处理电路影响较大。因此,在对噪声敏感的设计中必须对其加以抑制。在回路中接入肖特基二极管D1来抑制这种EMI。具体做法是:当电感中的能量释放完毕后,通过D1使谐振电路处于临界阻尼或过阻尼状态,将剩余能量消耗在D1上,减小电磁辐射,确保单片机正常工作。同时,肖特基二极管D1的另一重要作用是吸收电感的反向电动势,以保护电源管理芯片LM2673-ADJ。
温度检测电路
系统选用集成电路温度LM92检测室内环境温度。LM92是单片高精度数字温度传感器。其内部的12位温度ADC可将被感应温度的模拟量转换为0.0625℃量化间隔的数字量,常温下精度可达



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