【文章內(nèi)容簡介】 主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因為在導(dǎo)電方式上完全類似 鍺 、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和空穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加， 所以電阻值降低， NTC 熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在 100~1000000歐姆，溫度系數(shù) 2%~%。 NTC 熱敏電阻器可廣泛應(yīng)用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。 電阻值和溫度變化的關(guān)系式為： （ 31） 在溫度 T（Ｋ） 時的 NTC 熱敏電阻阻值。根據(jù)國際規(guī)定，額定零功率電阻值時NTC 熱敏電阻在基準(zhǔn)溫度 25℃ 時測得的電阻值 R25。 RN：在額定溫度 TN（ K） 時的 NTC 熱敏電阻 阻值。 T：為ｔ （℃ ） +，規(guī)定溫度（ K） 。 B： NTC 熱敏電阻 的材料常數(shù)，又叫熱敏指數(shù)。 Exp：以自然數(shù) e為底的指數(shù)（ e=? ）。 2 油煙檢測電路設(shè)計 負(fù)溫?zé)崦綦娮柽x型： NTCMF5A 其參數(shù)為： R25℃ ： 10K177。 1%， 熱敏指數(shù)： B25/50:3950177。 1% 設(shè) 45℃ 為 抽油煙機的最低啟動溫度， 由 進行計算： R45℃ = 調(diào)節(jié) RP1 的電阻值為 ，當(dāng)空氣中油煙蒸汽含量較低時，空氣溫度偏低，熱敏電阻 RT＞ RP1， R R7上獲得的分壓 Vr6＜ Vr7，因此 IN+＜ IN，電壓比較器LM324 輸出低電平，熱敏電阻阻值較大。 當(dāng)空氣中含有 大量油煙蒸汽式，溫宿隨之升高， NTCMF5A 電阻率增大，當(dāng)熱敏電阻的溫度超過 45℃ 時， RT＜ RP1， IN+＞ IN， LM324 由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)74LS04 反向后，單片機 口得到低電平，然后被單片機檢測到，進入相應(yīng)的子函數(shù)。電極啟動后每隔約 120秒進行一次溫度檢測，以免繼電器頻繁通斷。 圖 油煙檢測電路設(shè)計 按鍵輸入 1 按鍵說明 鍵盤輸入 采用中斷掃描方式，可以節(jié)省 CPU 大量時間，這種辦法的實質(zhì)是，當(dāng)沒有鍵入操作時， CPU 不對鍵盤進行掃描，以節(jié)省大量的時間對系統(tǒng)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理 ，一旦鍵盤輸入，即可向 CPU 申請中斷， CPU 響應(yīng)中斷后，立刻轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序，對鍵盤進行掃描，判別鍵盤上閉合鍵的鍵號，并作相應(yīng)的處理。 該系統(tǒng)鍵盤采用開關(guān)式鍵盤，也稱線性鍵盤，各鍵時相互獨立的，當(dāng)某個鍵按下時，該鍵所對應(yīng)的口線的電位就有高電平變?yōu)榈碗娖剑?CPU訪問并查詢所有接鍵口線，即可識別是哪一個鍵按下。 各功能鍵設(shè)置如表 ： 表 功能鍵說明 S1 S2 S3 S4 S5 S6 手動開 /關(guān) +10 定時 10 自動運行 取消報警 各功能鍵介紹： 定時：鍵入此鍵，單片機開啟定時功能默認(rèn)定時時 間為 40分鐘。 +10/10：定時輔助鍵，通過加減 10分鐘確定自己要定的時長。 手動開 /關(guān)：認(rèn)為的對抽油煙機開動或關(guān)閉。 自動運行：系統(tǒng)自動檢測煤氣和煙氣，并作相應(yīng)的控制。 取消報警：取消煤氣泄漏報警。 另外設(shè) S7為系統(tǒng)復(fù)位鍵。 按鍵都是利用機械觸點的合、斷作用來實現(xiàn)信息輸入的。當(dāng)按鍵開關(guān)的觸點自合或斷開到其穩(wěn)定狀態(tài)，會產(chǎn)生一個短暫的抖動和彈跳，這是機械式開關(guān)的一個共同性問題，抖動時間的長短，與開關(guān)的機械特性有關(guān)，一般為 520ms，為了避免單片機多次處理按鍵的一次閉合，僅作一個按鍵輸入出路，必須消除抖動 干擾。有鍵按下通常去抖動干擾可以采用硬件方法，也可采用軟件延時的方法。通常在按鍵較少的情況下采用硬件方法，當(dāng)按鍵數(shù)目較多時則常采用軟件延時的方 法來消除干擾。硬件方法是通過如濾波電器、雙穩(wěn)態(tài)電路等實現(xiàn)。軟件方法是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個 10ms 的延時程序后再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動干擾。 2 按鍵接口電路 如圖 所示，沒有鍵按下時， P10~P15 口輸入均為 1，同時經(jīng)八輸入與非門（ 74LS30 本設(shè)計只用六個口）及反相器，輸出一高電平到 51 單片機的 /INT1 引腳，此時不申請中斷。一旦有鍵按下，則低電平通過按鍵輸入到 P10~P15 的某一口，同時經(jīng)八輸入與非門輸入到 /INT1 引腳，從而使 /INT1 有效，向 51申請中斷， 51響應(yīng)后，立即轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序，查出鍵號，進一步做相應(yīng)處理。這樣可以節(jié)省大量的空間掃描時間，進而提高計算機的工作效率。 圖 按鍵接口電路 系統(tǒng)自動復(fù)位電路 DS1232 是一個具有 看門狗功能的電源檢測芯片，在電源上電、斷電、電壓瞬間下降和死機時都會輸出一個復(fù)位脈沖，十分適合做為單片機的復(fù)位信號。 主要有以下特點： 具有看門狗功能，可以防止單片機系統(tǒng)死機： 貼片式 8腳封裝（如圖 ）： 輸入給看門狗的脈沖時間間隔可以設(shè)置 ； 具有 5%或 10%的兩種電源檢測精度。 芯片內(nèi)含溫度補償電路， DS1232 的引腳邏輯如圖所示。對所有引腳定義如下： 圖 S1232 的引腳 /PBRST引腳 1，復(fù)位鍵連接引腳，直接連接復(fù)位鍵； TD引腳 2，看門狗定時器延時設(shè)置。如果連接到地，輸入給看門狗的脈沖間隔不得大于 150ms；如果不連接，脈沖間隔不得大于 600ms；如果連接到電源，脈沖間隔不得大于 ； OL引腳 3 ，選擇 5%或 10%的電源檢測精度。如果這個引腳連接到地，當(dāng)電源下降到 時芯片才輸出一個復(fù)位脈沖； GND引腳 4，底線； RST引腳 5，復(fù)位高脈沖輸出引腳； /RST引腳 6，復(fù)位低脈沖輸出引腳； /ST引腳 7，看門狗脈沖輸入，低脈沖有效； VCC引腳 8， 5V電源。 芯片 DS1232 在系統(tǒng)工作時，必須不間斷的給引腳 7 輸入一個脈沖系列，這個脈沖的時間間隔由引腳 2 設(shè)定，如果脈沖間隔大于引腳 2的設(shè)定，芯片將輸出一個復(fù)位脈沖使單片機復(fù)位。一般將這個功能稱為看門 狗，將輸入給看門狗的一系列脈沖稱為“喂狗”。這個功能可以防止單片機系列死機，是非常有用的。 圖 （ ） 中 時 DS1232 與單片機連接的原理圖，其中 TD 連接到 5V電源，因此輸入給看門狗的脈沖間隔不可以超過 秒； TOL 連接到地，因此電源電壓下降到 DS1232輸出復(fù)位脈沖；把 51單片機的 DS1232的 /ST，程序中必須從 引腳輸出一個脈沖系列到 /ST，否則將引起系統(tǒng)復(fù)位。 圖 DS1232 與單片機連接的原理圖 主控制電路設(shè)計 AT89C51 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，外形及引腳排列如圖 。 圖 AT89C51 引腳圖 （ 1） 特征： ○ 1 與 MCS51 兼容 ○ 2 4K 字節(jié)可編程閃爍 存儲器 ○ 3 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ○ 4 數(shù)據(jù)保留時間： 10年 ○ 5 三級程序存儲器鎖定 ○ 6 128 8 位內(nèi)部 RAM ○ 7 32 可編程 I/O 線 ○ 8 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 ○ 9 5 個中斷源 ○10 可編程串行通道 ○11低功耗的閑置和掉電模式 ○12 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 ○13全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz （ 2） 管腳（圖 ）說明： VCC：供電電壓； GND：接地； P0 口： P0 為一個 8 位漏極開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P1 能夠用于外部程序數(shù) 存儲器， 它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程中， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙 向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器能接收輸出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入，并因此作為輸入時， P2口的管腳被尾部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時 ， P2 口輸出四肢的高八位。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容，P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳時 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL門電流。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，他們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流 (ILL)這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 /PSEN：外部程序存儲器的宣統(tǒng)信號。在由外部程序存儲器取指期間，每隔機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩側(cè)有效地 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器 (0000HFFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 (3)振蕩器特點： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的 輸入、輸出。 對油煙機的開關(guān)控制 1 SSR 固態(tài)繼電器的介紹 單片機 控制電機的開關(guān)通過 SSR 系列固態(tài)繼電器， SSR 成功地實現(xiàn)了弱信號對強點的控制。 第一種方法 在固態(tài)繼電器的控制輸入端增加一級積分電路或者增加一個定時器，對控制信號進行延時。選擇的固態(tài)繼電器是應(yīng)該選擇 DC— DC型的， 220 伏交流電先經(jīng)過整流，濾波電路得到所需的直流電（實際應(yīng)該沒有那么大，可能還需要升壓電路）供給固態(tài)繼電器，這樣在通電后，需要經(jīng)過設(shè)定的延時時間后，才能在負(fù)載上得到所需要的電壓。在延時過程中，負(fù)載上的電壓為零。 第二種方法 用同樣的固態(tài)繼電器，不過在積分電路與固態(tài)繼電器之間增加放大電路，經(jīng)積分過程中的電壓轉(zhuǎn)化為門極控制信號的導(dǎo)通角，從而控制輸出的電壓。此種情況下，從延時開始到延時結(jié)束，輸出電壓從 0 增加到 320 伏。 固態(tài)繼電器因為沒有機械觸點以及其他機械部件，因此它的可靠性非常高，壽命長，在通與斷的瞬間不會產(chǎn)生電火花、更沒有噪聲，其開關(guān)速度相當(dāng)快、工作頻率也相當(dāng)高。又因該種繼電器的輸入與輸出間采用 光耦 合器，因此又具有良好的抗干擾性能。 固態(tài)繼電器另一個特點是驅(qū)動電壓、電流很小，也就是給輸入端一個很小的信號，就能完成對系統(tǒng)的控制。因此可由 TTL、 CMOS等數(shù)字 電路 直接 驅(qū)動。所以被廣泛應(yīng)用于數(shù)字程控裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端裝置，以及其他各種自動控制系統(tǒng) 。 固態(tài)繼電器另一個特點是驅(qū)動電壓、電流很小，也就是給輸入端一個很小的信號，就能完成對系統(tǒng)的控制。因此可由 TTL、 CMOS等數(shù)字 電路 直接驅(qū)動。所以被 廣泛應(yīng)用于數(shù)字程控裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端裝置，以及其他各種自動控制系統(tǒng)。 (2)固態(tài)繼電器的類型 按其所控制的負(fù)載 電源 進行區(qū)分有 交流固態(tài)繼電器 (ACSSR)和百 流田態(tài)繼電器 (DCSSR)。交流固態(tài)繼電器能夠控制 交流負(fù)載 電源的接通與斷開，其輸出開關(guān)器件多為雙向 晶閘管 。 直流固態(tài)繼電器 能夠控制 直流負(fù)載 電源的接通與斷開，其輸出開關(guān)器件多為大功率晶閘管。 2 SSR系列固態(tài)繼電器選型 品牌： FUCHS/福斯 貨號 :SSR10DA (1)產(chǎn)品特點： ○ 1 雙向可控硅輸出，零電壓開啟，零電流關(guān)斷； ○ 2 輸入回路與輸出回路 之間光隔離； ○ 3 輸入端 輸出端之間隔離耐壓 2500V； ○ 4 100%負(fù)載電流老化試驗，通過歐共體 CE 認(rèn)證，國際 ISO9000 認(rèn)證，國內(nèi) 3C 認(rèn)證。 SSR10DA 技術(shù)參數(shù)（ 如表 ） : 表 SSR10DA 技術(shù)參數(shù)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 控制方式 直流控交流（ DCAC） 負(fù)載電流 10A 負(fù)載電壓 24380VAC 控制電壓 332VDC 控制電流 DC:325mA 通態(tài)漏電流 ≤ 2mA 通態(tài)降壓 ≤ 斷態(tài)時間 ≤ 1