空調器單片機控制技術與檢測技巧分析

嚴棟梁

（常州劉國鈞高等職業技術學校 江蘇 常州 213000）

1 引言

空調市場上，分體式柜式的空調器當中普遍使用的是單片機控制技術，其中使用的控制程序也主要集中書寫在空調機的單片機芯當中，此類空調機一般功能齊全，且使用起來可靠程度也很高。但需要注意的是行業內工作人員初次接觸單片機控制電路，難免會產生此種電路復雜程度很高的想法。此種情況的解決方式十分簡單，只需要工作人員在實際工作當中不斷提升自身能力，同時結合已有經驗進行摸索和實踐，也能夠在短時間內快速掌握空調機電路的實際維修和檢測技術。

我國空調器生產行業當中，采用單片機控制電路的空調器種類當中，投入適應的芯片很多。空調器維修人員只需要利用業余時間查詢相關芯片的信息資料，就能夠達到提升自己對此類設備掌握程度的效果。

2 單片機

單片機本質上是指一種集成電路芯片，屬于常見芯片當中的一個類別[1]。此種芯片一般有規模較大的集成電路和相關技術，還有具備數據處理能力的中央處理CPU。不僅如此，隨著時代的進步，我國單片機也具有存儲器和只讀存儲器等先進系統，多種系統集合而成再微縮到一小塊硅片上，就能構建成為完善且微小的計算機系統，從而在工業制造領域廣泛使用。我國相關行業從20世紀80年代初開始發展，到現在已經從當時的4位和8位單機片逐漸發展到當前能夠應用的300 M單機片，這無疑是質的飛躍。

我國常見的主流單機片包括CPUC、ROM計數器等，其主要特點就是結構簡單、使用方便，且能夠幫助空調器實現模塊化。此種芯片的單機可靠性很高，同時兼具處理速度快和功能強的優勢，屬于典型的低電壓、功耗的便攜產品。不僅如此，此種芯片對環境的適應力和控制功能也很強大。

3 單片機控制的電路組成作用

3.1 信號檢測

單片機控制的電路當中信號檢測的相關部分能夠完成多種模擬信號量，以及開關信號量的檢測。其中，溫度傳感器的輸出信號經過放大之后，A/D轉換就能夠送到空調器單片機當中的CPU內。同樣的壓力開關和化霜開關等也是通過相似的轉換方式進入CPU。

3.2 功能設置

在單片機控制電路當中，功能設置部分的內容，會根據用戶提供的案件需要進行所對應功能的轉換，常見的就是空調器的制冷、制熱和溫度定時等功能。

3.3 控制

控制部分的功能則是可以利用多種模擬量、開關量和功能鍵的識別技術，同步發出相對應的指令，像空調器壓縮機的開關以及溫度調節功能，都是該部分負責的任務。不僅如此，控制功能還可以在空調器產生工作異常情況時提供保護的作用。

3.4 顯示

近年來，生產的空調器都添加了顯示功能，此種功能能夠通過LED或者液晶顯示屏，直觀地將空調器實際工作狀態展現出來，包括但不限于風速、溫度等。

3.5 執行

執行功能是空調器單片機不可或缺的一部分功能，該部分功能可以依靠微處理產生的控制命令，對空調器的壓縮機等部分設備零件進行控制，促使它們能夠做出相應的動作執行部件功能。當下部分空調器廠商為了擴大設備的微處理器輸出驅動能力，通常會在空調器內部的微處理器和執行部件之間增加驅動接口。

3.6 紅外遙控與接收

所有通過遙控器控制的空調器都裝備了紅外遙控和接收的能力，當用戶使用遙控器時，遙控器的紅外發光管就能夠發出信號，與空調器當中的紅外接收器交互連接之后，就能夠將指令傳輸到微處理器內，最終執行相應的命令。隨著科學技術的發展，這一過程所用的時間已經越來越短，幾乎趨近于實時執行。

3.7 其他

空調器的電源電路能夠整流和濾波220 V的交流電，再將其轉化成兩組直流電輸出[2]。其中一組是+5 V電壓的微處理器和晶體管等相關工作，而另一組則是+12 V電壓驅動的繼電器工作。空調器當中的振蕩電路以及復位電路部分的工作，基本都是由單片機提供穩定頻率以及相關復位功能[3]。

4 空調器單片機控制器技術流程

4.1 自動運行模式

空調器的單片機控制器技術流程可以以某品牌空調為例進行分析，在空調器連接電源之后，其內部的微處理CPU上電復位就會開始工作。同時該空調器在每次正式開始工作之前都會進行電路自檢工作，再將檢查結果輸入鍵盤之后掃描，該工作的落實目的是判斷空調器是否已經處于開機的狀態。當已經處于開機狀態時，空調器如果沒有斷電，就會按照上次運行所設置的參數再次運行，反之若斷過電則要用戶重新設置。如果檢測結果是空調器未處于開機的狀態，那么空調器的風量、模式等量鍵依舊有效，用戶可以利用這一功能對空調器進行預設置。

空調器在開機后的第一步通常都是檢查通信電路和傳感器等部件是否處于正常工作的狀態。當發現產生異常，空調器就會在單片機控制技術的輔助下停機發出警告，如果沒有在檢查過程中發現異常，單片控制技術就會促使空調器進入測溫的狀態，檢測的方向主要是室溫，同時還會將空調器的實際工作狀態以及測試所得的溫度傳達到顯示的部分，方便用戶觀察。空調器的自檢結果如果是重新開機，空調器就會進入自動運行的狀態，同樣的微處理器也會啟動自動運行程序。單片控制技術這一操作能根據空調器所在環境的實際溫度自動選擇用戶需要的功能，智能化程度較高。

4.2 制冷、制熱與停機

以某品牌空調器為例，該空調器的掃描鍵若是制冷功能，則空調器單片機控制就會轉到制冷運行的程序當中。單片機控制技術會將實際溫度和空調設定的溫度相互比較，判斷實際溫度比設定溫度高時，就會啟動內部壓縮機進行制冷[4]。當實際溫度與設定溫度時間的誤差=1 ℃時，就會控制壓縮機停止工作；同樣的，當誤差＞1 ℃，又會啟動制冷功能。

單片機控制技術下的空調器制熱功能與制冷十分相似，不同的是會先判斷是否需要進行除霜工作。如果不需要進行除霜，就會判定實際溫度和設定溫度之間的關系，若實際溫度小于設定溫度，就會啟動壓縮機制熱，同時控制換向閥進行工作，形成循環制熱的效果。同樣的實際溫度與設定溫度之間的誤差=1 ℃，單片機控制技術就會促使空調器停止工作；在發現實際溫度＜設定溫度1 ℃，就又會啟動制熱功能。

當掃描鍵盤的功能是停機時，該空調器的微處理器就會發出停機的指令，空調機接收指令后會在短時間內關閉全部負載，但若未斷電會依舊顯示溫度。顯然在沒有斷電的情況下，該品牌空調器雖然執行停機指令，但實際上內部的微處理器依舊處于工作狀態。

5 空調器單片機檢測技巧

5.1 設備不啟動

空調器單片機的檢測技巧以KFR-22G空調器單片機UPD75028（NEC）控制電路為例，若案例中的空調器接通電源之后無法使用遙控器控制啟動，同時蜂鳴器和指示燈都沒有反應，用戶發現此種情況后若使用應急開關重啟后也是一樣的情況。則工作人員需要先檢查供電電源，以及電源變壓器的穩定程度等細節，若+5 V正常，就要檢查CPU是否有+5 V供電，以及芯片的復位腳電壓情況和單片機晶振電路。

5.2 感溫不準

判斷空調器產生溫感不準的依據有很多，即插件插錯、御寒和接觸不良等都能夠成為故障原因，最終導致的結果就是室外壓縮機不啟動，啟停不穩定也是表現之一。顯然檢測方向需要根據判斷依據，發現故障立即整改維修就能夠使空調器恢復正常工作。

5.3 遙控器失靈

需要掌握的是KFR-22G空調器遙控器電池的電壓應≥2.4 V，否則就要及時更換電池[5]。若遙控器在正常電壓狀態下失靈，需要檢查遙控器內的電池“+”“-”兩極片是否存在氧化腐蝕的情況，若有就要及時更換極片。正常的空調遙控器靠近收音機后按任意一個按鍵，都應該聽到“嘟嘟”的聲音，有收音機的用戶可以使用此種方式進行自檢。若檢查后發現遙控器正常，工作人員就要檢查室內遙控器的接收集成塊能否正常工作，需要注意的是集成塊觸點的虛焊和松動都會導致遙控器失靈。

5.4 蜂鳴器不工作

KFR-22G空調器產生蜂鳴器不工作的情況，需要對單片機芯片和蜂鳴器相連接的引腳進行檢查。即檢查KFR-22G空調器單片機UPD75028芯片5腳是否有2 048 Hz方波輸出。已知的是遙控器按動一次就會輸出一串方波，每次時間為0.5 s，如果同時檢查蜂鳴器和遙控器，遙控器工作正常，就說明蜂鳴器已經出現故障。

5.5 室內風機不工作

如果KFR-22G空調器室內風機停止工作，工作人員的檢查方向是單片機UPD75028芯片的37/38和39腳是否都能夠輸出高電平。如果可以，就要繼續檢查空調器的集成電路和繼電器等，通過觀察繼電器的上并聯電容是否有被擊穿的跡象，以及室內風機的啟動電容能否正常工作，都是判斷室內頂風機是否損壞的依據。

6 結語

綜上所述，在空調器的單片機控制技術與檢測技巧分析掌握過程中，行業內工作人員都要注意細節，同時提高對信息技術的掌握程度，最終以更加積極的工作狀態投入到空調器的維修工作當中，力求為用戶提供更加優質的服務，為整個行業的發展奠定堅實基礎。