【正文】 GBT溫度檢測通道)而變化，若環(huán)境溫度大于0度，則延時(shí)2分鐘。風(fēng)扇工作異常檢測報(bào)警開機(jī)后，延時(shí)2秒，再檢測風(fēng)扇工作電壓。圖31 操作面板 Operation Panel按鍵說明如下：(1)本機(jī)具有 “開關(guān)”、“火鍋” 、“定溫” 、“童鎖”、“定時(shí)”5個(gè)按鍵和調(diào)大、調(diào)小用的指滑條。(4)功能鍵：在待機(jī)狀態(tài)按下“火力”鍵，火力功能燈亮，進(jìn)入火力工作狀態(tài)；在待機(jī)狀態(tài)按下“定溫”鍵，定溫功能燈亮，進(jìn)入定溫工作狀態(tài)；“火力”“定溫”功能下可相互切換。(3)待機(jī)狀態(tài)：“開關(guān)”燈亮，數(shù)碼管顯示“”，其它LED燈熄滅。在定溫狀態(tài)下無按鍵操作時(shí)，2小時(shí)自動關(guān)機(jī)進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。表32功率表檔位123456數(shù)碼管顯示123456功率范圍W間歇9001200150018002000(5)定時(shí)功能：在“火力”“定溫”功能時(shí)，按“定時(shí)”鍵，數(shù)碼管閃爍顯示定時(shí)時(shí)間，默認(rèn)顯示定時(shí)時(shí)間為“00：00”,操作指滑鍵向右滑動時(shí)，調(diào)節(jié)分鐘循環(huán)加5，范圍為“0059”；操作指滑鍵向左滑動時(shí)，調(diào)節(jié)小時(shí)循環(huán)加，范圍為“0003”。硬件部分是實(shí)現(xiàn)電磁爐上述功能的基礎(chǔ)，可以說是電磁爐的“肢體”。電磁爐主要是利用電磁感應(yīng)原理，電流經(jīng)過線盤產(chǎn)生變化磁場，磁場感應(yīng)到爐面上的鐵質(zhì)鍋具底部產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生大量的熱能，直接令鍋具底部迅速發(fā)熱，進(jìn)而加熱鍋內(nèi)食物。4)：控制電路及保護(hù)電路電路，包括信號調(diào)理電路、溫度檢測電路、電源電路、檔位輸入電路、顯示及故障報(bào)警電路、過溫、過壓、過流保護(hù)電路等。通過對電磁爐的各個(gè)功能進(jìn)行劃分，每個(gè)程序模塊完成相應(yīng)特定的功能。主程序是循環(huán)執(zhí)行的，主要實(shí)現(xiàn)那些需要實(shí)時(shí)處理的功能，如功率控制、定溫控制、無鍋檢測和報(bào)警等。如程序在中斷中檢測到開機(jī)鍵按下，傳遞至主程序，主程序就進(jìn)行開機(jī)處理。例如定時(shí)時(shí)鐘。由于電磁爐工作電流較大，接插件NL1和保險(xiǎn)管兩端引腳焊接必須牢固，目的是避免接觸不良。所以16A/250V的保險(xiǎn)絲不能隨意改動或代換（更不能直接短路）。LN1之間有電容C1，該電容既能防止電磁爐工作產(chǎn)生的高頻干擾脈沖竄入市電網(wǎng)干擾其他電器，又防止市電網(wǎng)的干擾脈沖竄入電磁爐電路影響其工作。如圖42所示。圖42 高壓整流濾波電路 Highvoltag rectifier filter circuitL1扼流圈、C4電容組成倒L型濾波電路[7]。在電磁爐電路中，開關(guān)管扮演著非常重要的角色。一般說來普通的MOS場效應(yīng)管，雖然僅需微弱的驅(qū)動電壓即可工作，但工作在高電壓和大電流狀態(tài)時(shí)，因內(nèi)阻較大，管子發(fā)熱快，難以長時(shí)間工作；大功率達(dá)林頓管雖然可以在高電壓、大電流狀態(tài)下長時(shí)間工作，但需要較大的驅(qū)動電流。高頻交變電流是由線盤的電感量，與高頻諧振電容的容量決定的。R6是下拉電阻，DW1為限幅穩(wěn)壓管（二極管）作用是把驅(qū)動輸入限制在0V—18V之間。如圖44所示。電路的穩(wěn)壓由U2的3腳（反饋輸入）內(nèi)接的控制電路與外接的穩(wěn)壓管DW2完成。再由R13降壓EC10電容濾波輸出+18V比較平滑的直流電。R22為限流電阻。在輸出端得到一個(gè)+5V的電壓。Q4導(dǎo)通（短暫）輸出低電平，來控制Q2。所以Q3基極雖然是高電平。在線盤與C5之間產(chǎn)生了阻尼振蕩。RR9上拉電阻。在IGBT導(dǎo)通時(shí)，線盤中感應(yīng)電動勢的極性為CN3“＋”CN4“－”。線盤與C5電容產(chǎn)生阻尼諧振，電磁能迅速轉(zhuǎn)化為熱能。那么，就要設(shè)計(jì)一種電路來完成這種任務(wù)，這種電路就是同步控制電路。當(dāng)IGBT燒壞或沒有功率輸出情況下，RR1R1R14 、RRR3R3R1R1R24都要進(jìn)行檢測，查看是否開路或變值。如圖47所示。(1) 結(jié)合爐面?zhèn)鞲衅髋cIGBT傳感器取到的AD值，控制風(fēng)扇工作。起到保護(hù)元器件的作用。起到保護(hù)元器件的作用。CPU通過檢測ADC6路值的變化作出如下的指令控制：(1) 定溫控制，控制加熱溫度點(diǎn)，恒定加熱物體溫度恒定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。(5)傳感器開路或短路時(shí)，開機(jī)后發(fā)出不工作信號（開路需要1分鐘后再判斷），并報(bào)知故障信息。圖410左側(cè)所示。(2) 熱敏電阻開路或短路時(shí)，開機(jī)后發(fā)出不工作信號，（開路需要1分鐘后再判斷），并報(bào)知故障信息。當(dāng)引腳1 ()是低電平時(shí)，外部的開關(guān)狀態(tài)通過IC1存入寄存器中。本文引用于LED的驅(qū)動。第五章 電磁爐單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)如圖51是電磁爐的主程序流程圖。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按下開機(jī)鍵，主程序在完成開機(jī)初始化后，便進(jìn)入開機(jī)循環(huán)。在實(shí)際的編程過程中，可以設(shè)置一個(gè)開關(guān)機(jī)的標(biāo)志位powerflag，開機(jī)為1，關(guān)機(jī)為0，這個(gè)信號可來自中斷(鍵盤)，也可來自主程序本身報(bào)警檢測，無鍋檢測)。延時(shí)600ms的軟件延時(shí)目的是等待電路狀態(tài)的穩(wěn)定，否則，一上電立刻按開/關(guān)鍵，有可能引起誤報(bào)警。(2) 關(guān)斷控制線，PWM輸出關(guān)機(jī)的占空比。在上述四個(gè)功能中，第一個(gè)功能在中斷中實(shí)現(xiàn)，后三個(gè)功能在主程序中實(shí)現(xiàn)。這里只給出開機(jī)處理的總框架，具體的流程圖在稍后給出。(1) ADC值緩沖區(qū)的首地址為adcfr，6個(gè)字節(jié)分別對應(yīng)存放著6個(gè)通道的ADC值，尋址方式為間接方式尋址。(4) 使用通用寄存器:R0為計(jì)數(shù)通道數(shù)，R1為采樣次數(shù)。前者通道的切換次數(shù)是30次，后者通道的切換次數(shù)是6次。s重新采樣。在有異常情況出現(xiàn)時(shí)，將發(fā)生相應(yīng)的報(bào)警。當(dāng)市電電壓超過260V或者低于150V時(shí)報(bào)警，電磁爐的數(shù)碼管顯示為E1。要注意的是當(dāng)環(huán)境溫度低于零下負(fù)30度時(shí)，將會誤判為傳感器開路報(bào)警。假如沒有時(shí)間延時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度小于0度時(shí)，可能會誤判傳感器開路報(bào)警。(5) 風(fēng)扇工作異常報(bào)警因?yàn)楣β使茉诠ぷ鲿r(shí)發(fā)熱，并且加熱線圈在工作時(shí)也產(chǎn)生大量的熱量，電磁爐的內(nèi)部溫度一般都是很高，因此風(fēng)扇擔(dān)負(fù)著散熱的功能。圖56是報(bào)警檢測的程序流程。此信號被傳入中斷，用來控制報(bào)警顯示以及報(bào)警顯示延時(shí)，具體見后面的定時(shí)器中斷。在開機(jī)初始化及電磁爐運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，報(bào)警計(jì)數(shù)器almt被清除，有異常時(shí)加一，當(dāng)連續(xù)加至5時(shí)，就會產(chǎn)生報(bào)警。假若在30秒內(nèi)，又將鍋放回到爐臺上，則會以原來的方式繼續(xù)工作，需要說明的是無鍋檢測的時(shí)間不會計(jì)入定時(shí)時(shí)間。每隔2秒鐘再打開控制線進(jìn)行一次檢測，假若CRU的電壓高于CRU臨界值，則被認(rèn)為有鍋，恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)。圖57是無鍋檢測的程序流程。該標(biāo)志位noguoflag置位后將會被傳入定時(shí)器中斷，用來控制無鍋報(bào)警提示、每2秒鐘打開一次控制線。(3) 延時(shí)2秒鐘計(jì)數(shù)器noguot1。圖57 無鍋檢測流程圖 No pot test flow chart功率控制有兩個(gè)方面的含義：一方面是功率控制準(zhǔn)確性；另一方面是功率輸出穩(wěn)定性要達(dá)到要求。占空比越低，負(fù)荷電流就越小[11]。為了達(dá)到恒功控制的目的，PWM輸出信號的占空比應(yīng)該由市電電壓和用戶所設(shè)的火力檔決定。程序中變量的設(shè)置說明如下:(1) 加熱/定溫狀態(tài)切換得標(biāo)志heatflag。加熱檔位的寄存器Heatreg高5位低電平有效，每1位對應(yīng)一個(gè)加熱檔， “保溫”，控制的顯示比較方便。(3) 最小火力的控制變化定時(shí)計(jì)數(shù)器minpowt，當(dāng)定時(shí)器中斷中將minpowt減為0后，便進(jìn)入主程序。實(shí)際上，也就相當(dāng)于把第0位運(yùn)算結(jié)果右移一位。每一個(gè)設(shè)定的溫度都需要有一個(gè)上、下限，當(dāng)單片機(jī)檢測到的溫度超過設(shè)定的上限時(shí)，就會立刻關(guān)斷加熱脈沖，停止加熱；然而，隨著溫度的降低，當(dāng)單片機(jī)檢測到的溫度低于設(shè)定的下限時(shí)，就會立刻輸出加熱脈沖，繼續(xù)加熱。定溫控制定時(shí)器沖kttime，當(dāng)電磁爐切換到定溫狀態(tài)時(shí)被初始化，在中斷中對kttime進(jìn)行計(jì)數(shù)，定時(shí)計(jì)數(shù)為0時(shí)，信號傳入主程序，主程序?qū)ζ溥M(jìn)行重置。電磁爐開機(jī)初始化keepreg=f7h，keept=0，為“240”檔。由第4腳(BZDR/TCC/PA)輸出，在電路中此信號可驅(qū)動蜂鳴器，本電路蜂鳴器的諧振頻率為1K，因此TMR必須250us溢出一次。如，蜂鳴器的延時(shí)，在程序的運(yùn)行到任何地方都可以打開蜂鳴器，并同時(shí)設(shè)置延時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器bzzrt=延時(shí)時(shí)間/10MS， 每10MS中斷一次，并將bzzrt減一，直到減到0時(shí)，將蜂鳴器關(guān)斷。其中對程序中定義了的幾個(gè)變量如下：(1) 鍵值的寄存器keyvl。此標(biāo)志為1時(shí)，鍵值寄存器keyvl才可被執(zhí)行按鍵任務(wù)程序所用。首次有鍵被設(shè)置為延時(shí)40ms，向下計(jì)數(shù)至0時(shí)確實(shí)有鍵。圖513 執(zhí)行按鍵任務(wù)流程圖 Flow chart of the implementation of key tasks圖514是定時(shí)控制流程圖。(2) ADC的定時(shí)，要求兩次AD轉(zhuǎn)換之間的相隔時(shí)間必須在10ms以上，因此在AD轉(zhuǎn)換程序中，直到計(jì)數(shù)器為0時(shí)才可以開始一次AD轉(zhuǎn)換，并且重置該計(jì)數(shù)器。在程序中的任何地方關(guān)閉控制線后，就會立即設(shè)置此計(jì)數(shù)器，在中斷中，在檢測到控制線打開后，就會對其進(jìn)行減“1”計(jì)數(shù)，直到減為0。(5) 風(fēng)扇的檢測延時(shí)。(7) 定溫控制的定時(shí)。電磁爐開機(jī)時(shí)，需要根據(jù)環(huán)境溫度確定延時(shí)的時(shí)間。在每次1ms中斷完成后，根據(jù)當(dāng)前的定時(shí)時(shí)間和工作狀態(tài)，對顯示緩沖區(qū)進(jìn)行刷新，并且顯示其中的一個(gè)，下次中斷時(shí)顯示下一個(gè)，每3ms是一個(gè)掃描循環(huán)。(2)報(bào)警顯示。另外，散熱風(fēng)扇在長時(shí)間使用以后可能會因?yàn)槟p或油污導(dǎo)致速變慢、噪音變大、線圈燒毀等故障，這種情況可以直接更換新品。盡管電磁爐有許多保護(hù)電路都是為了保護(hù)門控管而設(shè)計(jì)的，但是該故障在所有電磁爐產(chǎn)品中都是常有發(fā)生的。其損壞的程度不同，故故障的表現(xiàn)也是不一樣的，即表現(xiàn)為者燒門控管或不能加熱。因?yàn)檫^電壓在先，保護(hù)電路動作在后，此時(shí)瞬時(shí)高壓在保護(hù)電路尚未動作時(shí)就已經(jīng)把門控管擊穿了；假如諧振電容容量變大，諧振頻率必然降低，特別在小功率使用時(shí)，門控管不能過零導(dǎo)通，因損耗增大，必然因?yàn)榘l(fā)熱迅速而損壞。特別注意機(jī)殼的進(jìn)風(fēng)和排通道是否暢通，門控管散熱片是否附著油污。這是因?yàn)樵诘碗妷菏褂脮r(shí)，由于輸出功率未變，因此電流就比較大，主回路諧振頻率也比較低，如果供電線路電流承載力不足，隨門控管開關(guān)會產(chǎn)生很高的浪涌電壓。此故障在北方農(nóng)村冬天常發(fā)生。但要真正用好電磁爐，使之成為廚房的好幫手，應(yīng)注意以下事項(xiàng)。另外，如果。不要與其他家用電器共用。維修方法是分別在各傳感器上并聯(lián)一個(gè)100Kfl～270Kn的固定電阻，具體阻值根據(jù)機(jī)型不同要試驗(yàn)而定，在能夠正常啟動加熱的前提下該電阻阻值越大越好。主要檢查E1,E3容量是否不足。主要是檢查4性能足否正常(最好代換試之)，+18V是否偏低。(1) 門控管溫升過高 此故障主要表現(xiàn)為電磁爐工作一段時(shí)間后停止加熱，發(fā)出報(bào)警聲或門控管超溫故障代碼，然后自動轉(zhuǎn)入待機(jī)。如果電容損壞，諧振頻率必將改變。檢修此類故障首先要在不通電的情況下對可能導(dǎo)致門控管損壞的元器件進(jìn)行檢測，不能確認(rèn)是否損壞的元器件要代換解決。本章節(jié)主要介紹電磁爐屢燒門控管(IGBT)、無鍋、加熱不正常等最常見的三種故障類型的故障部位及檢修方法[13]。圖516 刷新顯示緩沖區(qū)流程圖Fig516 Refresh the display buffer flow第六章 電磁爐的故障分析與注意事項(xiàng)一般來說，如果電磁爐通電后顯示正常，只是出現(xiàn)故障代碼、不能加熱，這種故障只可能是某個(gè)電阻或者電容損壞，維修成本較低；如果電磁爐完全不通電，測量發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲已斷．這一故障多是由于價(jià)格不菲的門控管(IGBT)損壞引起，維修成本較高，并且如果故障檢查不徹底，極易屢損門控管造成返修。圖515 顯示掃描流程圖 Scan flow chart shows圖516是刷新顯示緩沖區(qū)流程圖。其中該程序定義了一個(gè)三字節(jié)的顯示緩沖區(qū)，首地址是ledtr。(8)“加熱一保溫”檔控制線的反轉(zhuǎn)定時(shí)。(6) 無鍋檢測的定時(shí)。(4) 電磁爐的異常報(bào)警。(3) 控制線的打開計(jì)時(shí)。除此之外，本程序還有以下幾個(gè)方面的定時(shí)：(1) 蜂鳴器的延時(shí)。在電磁爐關(guān)機(jī)狀態(tài)下，只有開/關(guān)機(jī)起作用。電磁爐開機(jī)初始化或無鍵按下時(shí)被清0，有任何鍵按下時(shí)均被置位。(2) 有鍵標(biāo)志keyflag。正是有了這樣的中斷，在一般情況下，主程序中不需要可為實(shí)現(xiàn)與時(shí)間控制有關(guān)方面的功能而專門的編寫一段延時(shí)程序。(2) 現(xiàn)場保護(hù)由于定時(shí)器中斷可能發(fā)生在主程序的任何地方都可能會發(fā)生定時(shí)器，因此主程序和中斷服務(wù)程序都必須對使用的資源加以保護(hù)，如累加器Acc、狀態(tài)寄存器等，并且當(dāng)退出中斷服務(wù)程序時(shí)恢復(fù)其原來的值。圖511為定時(shí)器中斷總框架流程。Keepreg的高5位低電平有效，每l位對應(yīng)一個(gè)溫度檔，比較方便控制顯示。圖510 定溫控制流程圖 Constant temperature control flow chart圖510為功率控制的流程圖。圖59 兩數(shù)相乘 Multiplying two numbers定溫控制采用上、下限控制[18]。首先檢測乘數(shù)的第0位，如果為1則加上被乘數(shù)，否則填0。開機(jī)初始化時(shí)，heatreg=f7h，heatt=0,為“炒”檔。只有鍵盤才可以改變此標(biāo)志。再通過該電流來確定PWM信號得占空比。當(dāng)市電的電壓不同時(shí)，達(dá)到相同的火力所需要的負(fù)荷電流也是不同的。市電電壓的波動是影響電磁爐輸出的功率穩(wěn)定因素它們在設(shè)計(jì)的電磁爐中使用“乘法器原理”解決這個(gè)問題。(4) 無鍋檢測次數(shù)的計(jì)數(shù)器noguot2。在控制線關(guān)斷時(shí)，設(shè)置持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)器ctlt的值，在定時(shí)器中斷中，在檢測到控制線打開并且此計(jì)數(shù)器不為0時(shí)，將其減1，直到減為0時(shí)才被傳入主程序。在開機(jī)初始化及第一次檢測到有鍋時(shí)，無鍋檢測標(biāo)志noguoflag被清除。在無鍋檢測時(shí)，按關(guān)機(jī)鍵，可以能關(guān)機(jī)。也就是說，單片機(jī)檢測到的負(fù)荷電流值CRU將會很低。它用于區(qū)分報(bào)警類型，此信號被傳入中斷后，就會有用報(bào)警顯示。在報(bào)警標(biāo)志almflag被置位的同時(shí)，報(bào)警延時(shí)計(jì)時(shí)器被設(shè)置為25，在定時(shí)器中斷中，在almflag=l的條件下，每200ms減一，總共延時(shí)5秒，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到信號被傳到本程序。(1) 報(bào)警標(biāo)志almflag。在開機(jī)后，延時(shí)2秒種，檢測風(fēng)扇的工作電