【正文】
數(shù)器ctlt的值,在定時(shí)器中斷中,在檢測(cè)到控制線打開(kāi)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。市電電壓的波動(dòng)是影響電磁爐輸出的功率穩(wěn)定因素它們?cè)谠O(shè)計(jì)的電磁爐中使用“乘法器原理”解決這個(gè)問(wèn)題。再通過(guò)該電流來(lái)確定PWM信號(hào)得占空比。開(kāi)機(jī)初始化時(shí),heatreg=f7h,heatt=0,為“炒”檔。圖59 兩數(shù)相乘 Multiplying two numbers定溫控制采用上、下限控制[18]。Keepreg的高5位低電平有效,每l位對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度檔,比較方便控制顯示。(2) 現(xiàn)場(chǎng)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(huì)發(fā)生定時(shí)器,因此主程序和中斷服務(wù)程序都必須對(duì)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(lái)的值。(2) 有鍵標(biāo)志keyflag。在電磁爐關(guān)機(jī)狀態(tài)下,只有開(kāi)/關(guān)機(jī)起作用。(3) 控制線的打開(kāi)計(jì)時(shí)。(6) 無(wú)鍋檢測(cè)的定時(shí)。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。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(lái)說(shuō),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(cè)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(mén)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(mén)控管造成返修。檢修此類故障首先要在不通電的情況下對(duì)可能導(dǎo)致門(mén)控管損壞的元器件進(jìn)行檢測(cè),不能確認(rèn)是否損壞的元器件要代換解決。(1) 門(mén)控管溫升過(guò)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(mén)控管超溫故障代碼,然后自動(dòng)轉(zhuǎn)入待機(jī)。主要檢查E1,E3容量是否不足。不要與其他家用電器共用。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)。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(mén)控管開(kāi)關(guān)會(huì)產(chǎn)生很高的浪涌電壓。因?yàn)檫^(guò)電壓在先,保護(hù)電路動(dòng)作在后,此時(shí)瞬時(shí)高壓在保護(hù)電路尚未動(dòng)作時(shí)就已經(jīng)把門(mén)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(mén)控管不能過(guò)零導(dǎo)通,因損耗增大,必然因?yàn)榘l(fā)熱迅速而損壞。盡管電磁爐有許多保護(hù)電路都是為了保護(hù)門(mén)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。(2)報(bào)警顯示。電磁爐開(kāi)機(jī)時(shí),需要根據(jù)環(huán)境溫度確定延時(shí)的時(shí)間。(5) 風(fēng)扇的檢測(cè)延時(shí)。(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(kāi)始一次AD轉(zhuǎn)換,并且重置該計(jì)數(shù)器。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。其中對(duì)程序中定義了的幾個(gè)變量如下:(1) 鍵值的寄存器keyvl。由第4腳(BZDR/TCC/PA)輸出,在電路中此信號(hào)可驅(qū)動(dòng)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。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(duì)kttime進(jìn)行計(jì)數(shù),定時(shí)計(jì)數(shù)為0時(shí),信號(hào)傳入主程序,主程序?qū)ζ溥M(jìn)行重置。實(shí)際上,也就相當(dāng)于把第0位運(yùn)算結(jié)果右移一位。加熱檔位的寄存器Heatreg高5位低電平有效,每1位對(duì)應(yīng)一個(gè)加熱檔, “保溫”,控制的顯示比較方便。為了達(dá)到恒功控制的目的,PWM輸出信號(hào)的占空比應(yīng)該由市電電壓和用戶所設(shè)的火力檔決定。圖57 無(wú)鍋檢測(cè)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。該標(biāo)志位noguoflag置位后將會(huì)被傳入定時(shí)器中斷,用來(lái)控制無(wú)鍋報(bào)警提示、每2秒鐘打開(kāi)一次控制線。每隔2秒鐘再打開(kāi)控制線進(jìn)行一次檢測(cè),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(lái)的工作狀態(tài)。在開(kāi)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(huì)產(chǎn)生報(bào)警。圖56是報(bào)警檢測(cè)的程序流程。假如沒(méi)有時(shí)間延時(shí),當(dāng)環(huán)境溫度小于0度時(shí),可能會(huì)誤判傳感器開(kāi)路報(bào)警。當(dāng)市電電壓超過(guò)260V或者低于150V時(shí)報(bào)警,電磁爐的數(shù)碼管顯示為E1。s重新采樣。(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)。這里只給出開(kāi)機(jī)處理的總框架,具體的流程圖在稍后給出。(2) 關(guān)斷控制線,PWM輸出關(guān)機(jī)的占空比。在實(shí)際的編程過(guò)程中,可以設(shè)置一個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)的標(biāo)志位powerflag,開(kāi)機(jī)為1,關(guān)機(jī)為0,這個(gè)信號(hào)可來(lái)自中斷(鍵盤(pán)),也可來(lái)自主程序本身報(bào)警檢測(cè),無(wú)鍋檢測(cè))。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。當(dāng)引腳1 ()是低電平時(shí),外部的開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)IC1存入寄存器中。圖410左側(cè)所示。CPU通過(guò)檢測(cè)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)。起到保護(hù)元器件的作用。如圖47所示。那么,就要設(shè)計(jì)一種電路來(lái)完成這種任務(wù),這種電路就是同步控制電路。在IGBT導(dǎo)通時(shí),線盤(pán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性為CN3“+”CN4“-”。在線盤(pán)與C5之間產(chǎn)生了阻尼振蕩。Q4導(dǎo)通(短暫)輸出低電平,來(lái)控制Q2。R22為限流電阻。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。R6是下拉電阻,DW1為限幅穩(wěn)壓管(二極管)作用是把驅(qū)動(dòng)輸入限制在0V—18V之間。一般說(shuō)來(lái)普通的MOS場(chǎng)效應(yīng)管,雖然僅需微弱的驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間工作,但需要較大的驅(qū)動(dòng)電流。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]。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。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。如程序在中斷中檢測(cè)到開(kāi)機(jī)鍵按下,傳遞至主程序,主程序就進(jìn)行開(kāi)機(jī)處理。通過(guò)對(duì)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。電磁爐主要是利用電磁感應(yīng)原理,電流經(jīng)過(guò)線盤(pán)產(chǎn)生變化磁場(chǎng),磁場(chǎng)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。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(dòng)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(dòng)時(shí),調(diào)節(jié)小時(shí)循環(huán)加,范圍為“0003”。(3)待機(jī)狀態(tài):“開(kāi)關(guān)”燈亮,數(shù)碼管顯示“”,其它LED燈熄滅。圖31 操作面板 Operation Panel按鍵說(shuō)明如下:(1)本機(jī)具有 “開(kāi)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。延時(shí)時(shí)間將據(jù)開(kāi)機(jī)時(shí)的環(huán)境溫度(用IGBT溫度檢測(cè)通道)而變化,若環(huán)境溫度大于0度,則延時(shí)2分鐘。(5)報(bào)警功能當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí),微電腦不斷的檢測(cè)電磁爐的工作狀況,當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí),將發(fā)生報(bào)警。若溫度低于下限則打開(kāi)加熱脈沖,以最高火力檔加熱。(2)定溫功能定溫溫度有6檔,由高到氏分別為240176。第三章 電磁爐的設(shè)計(jì)方案電磁爐實(shí)現(xiàn)的功能要求如下:電磁爐上電時(shí),蜂鳴器響一聲,進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。當(dāng),即時(shí),二極管D開(kāi)始導(dǎo)通,使Cr左端電位不能再下降而箝位于0。由上面的結(jié)果可以看到,當(dāng)IGBT關(guān)斷之后,和呈現(xiàn)衰減的正弦振蕩, 是與的疊加,它呈現(xiàn)以為軸心的衰減正弦振蕩,其第一個(gè)正峰值是加在IGBT上的最高電壓。流過(guò)R*形成了功率輸出,流過(guò)L*而儲(chǔ)存了能量。(a)[t0,t1]階段(a)[t1,t1a]階段(c)[t1a,t2]階段 (d)[t2,t3]階段圖25各工作階段的等效電路 The equivalent circuit of the session(1)主開(kāi)關(guān)導(dǎo)通階段按主開(kāi)關(guān)零電壓開(kāi)通的特點(diǎn), 時(shí)刻,主開(kāi)關(guān)上的電壓,則Cr上的電壓。一般來(lái)講,器皿一般是用鋼質(zhì)、鐵質(zhì)材料來(lái)加熱,鋁、銅由于表面電阻率太小,而不易被加熱,陶瓷、木等又由于表面電阻率太大,使產(chǎn)生電流太小,所以也不易被加熱。當(dāng)前在冶金和制造方面,感應(yīng)加熱主要用于淬火、透熱、釬焊和燒結(jié)等場(chǎng)合。工程上規(guī)定,該處到表面的距離△稱為電流透入深度。圓環(huán)效應(yīng):若將交流電通過(guò)圓環(huán)形線圈時(shí),最大電流密度出現(xiàn)在線圈導(dǎo)體的內(nèi)側(cè),這種現(xiàn)象稱為圓環(huán)效應(yīng)。I。感應(yīng)加熱有很多優(yōu)點(diǎn):由于被加熱物體和加熱設(shè)備之間根本沒(méi)有電氣接觸,所以避免了許多電氣事故的發(fā)生;在很短的時(shí)間內(nèi)可以產(chǎn)生足夠大的能量,因而可以得到很高的能量密度。電磁爐加熱的原理:當(dāng)線圈中通過(guò)高頻電流時(shí),線圈周圍產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng),在高頻交變磁場(chǎng)的作用下,鐵質(zhì)鍋底中產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流,鍋底迅速釋放出大量的熱量,達(dá)到加熱目的。多功能復(fù)合型電磁爐將會(huì)越來(lái)越被廣大消費(fèi)者接納。近兩年來(lái)國(guó)家大力扶持農(nóng)民,推出“家電下鄉(xiāng)”政策。其中,各個(gè)家電廠家紛紛通過(guò)專業(yè)的技術(shù)搶占市場(chǎng)。然而這些電磁爐的結(jié)構(gòu)性能比起豐富多彩的外觀設(shè)計(jì)稍有遜色。(4)目前國(guó)內(nèi)真正能就電磁爐產(chǎn)品做到需求調(diào)研→產(chǎn)品對(duì)位開(kāi)發(fā)→產(chǎn)品驗(yàn)證→成本分析→新品上市→批量制造→售后服務(wù)→再完善(工藝、外觀、性能、功能),這樣全過(guò)程的生產(chǎn)廠家約有6家(較大部分是靠OEM或白機(jī)再包裝又或使用他人的程序方案,對(duì)產(chǎn)品的性價(jià)比及產(chǎn)品的延伸性具很大的局限性)。就目前而言,我國(guó)的電磁爐市場(chǎng)比西方的發(fā)達(dá)國(guó)家至少晚了10年的時(shí)間[3]。電磁爐正處于成長(zhǎng)期。與其他單一功率的廚房用具相比,可以依據(jù)煎、炒、炸、蒸、煮等選擇合適的功率,并且功率調(diào)節(jié)非常簡(jiǎn)單。它既環(huán)保又節(jié)能,被人們稱為“綠色爐具”。單片機(jī)的使用讓電磁爐實(shí)現(xiàn)了智能化,主要包括提供良好的人機(jī)界面、功率自動(dòng)控制、溫度自動(dòng)控制、定時(shí)控制以及各種自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警等。開(kāi)發(fā)的電磁爐具有成本低、界面多、功能齊全等優(yōu)點(diǎn),有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。關(guān)鍵詞:電磁爐 電磁感應(yīng) CKM001 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1Design and Research of Induction CookerAbstractInduction cooker is one of the household electrical appliances whose development is quickest and the market growth rate is highest at the present. The designed induction cooker has advantages like low cost,many interface,plete function there is a certain degree of market petitiveness . This paper designed the control system based on the principle of induction heating and pleted the control system’s hardware and the software design of the induction main content is as follows:This thesis introduces the development course,working principle,function realizing principle,hardware circuit design principle as well as MCU Program’s structure of induction cook. Hardware circuit includes the unit loop circuit such as main loop circuit drive ,control circuit,protective cireuit,the circuit of power source and displaying circuit etc.Induction can achieve the following functions: heating function, constant temperature function, timing function, no pot detection, alarm function. It specifically including overheating alarm, overvoltage alarm , undervoltage alarm and fan failure alarm.The displaying interface is Digital Number Display use of MCU makes the induction cooker intelligence,mainly offers good manmachine interface,power automatic control and temperature automatic control as well as various automatic detections alarm program structure divides into two parts as main program and timet