【導(dǎo)讀】進(jìn)行智能控制，使之具有高效節(jié)能、健康環(huán)保、安全可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)。為目前發(fā)展最快的，市場(chǎng)增長(zhǎng)幅度最高的家電產(chǎn)品之一。能、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)警功能的控制；做了簡(jiǎn)單的介紹。在軟件設(shè)計(jì)上，采用模塊化程序設(shè)計(jì)的思想，對(duì)電磁爐控制系統(tǒng)。研究智能鍋具檢測(cè)技術(shù)，提高了鍋具檢測(cè)的快速。性和準(zhǔn)確性，減少電磁污染并節(jié)約了電能。最后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試和性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)設(shè)。計(jì)合理，穩(wěn)定，安全、可靠性高。

　　

【正文】 ct 是可以使用一頁外部擴(kuò)展 RAM，而 Larget 則是可以使用全部外部的擴(kuò)展 RAM。Code Model 用于設(shè)置 ROM 空間的使用選擇 none。設(shè)置對(duì)話框中的 OutPut 頁面中 Creat Hex file 用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機(jī)芯片的 HEX 格式文件，） 。編譯、連接選擇菜單 ProjectBuild target，對(duì)當(dāng)前工程進(jìn)行連接， 獲得*.hex 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫到芯片中，同時(shí)還產(chǎn)生了一些其它相關(guān)的文件，可被用于 Keil 的仿真與調(diào)試。仿真部分采用 Protus professional 和 Keil 軟件結(jié)合完成設(shè)計(jì)，功能強(qiáng)大且操作較為簡(jiǎn)單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖 所示：邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)31FILE NAME:BY:DATE:PAGE: 209520信 息 工 程 系 05信 本 一 班 廖 青A B C D E F G H J KA B C D E F G H J K01234567890123456789E:\設(shè) 計(jì) 電 路 \: 1of1REV: TIME:7:5:51DESIGN TILE:電 磁 爐 單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì)D01D23D45D67 C01C23C45C67D01D23D45D67EOCL12L3SPALECOUT76OUT54OUT32OUT10ABCK12K34C76C54C32C10ABCL1L2L3SPto 89C51的 VC20(+)20()SALESEOCOUT01OUT23OUT45OUT67CH0CSK1K2K3K4G時(shí) 分 溫 度XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.6/47U2 AT89C51=OE+5V234567891RP1+5VA1B2C3E1624E35Y01514Y21332Y4150Y6977U474LS138+5VD1D2+5V 無 鍋正 常D3超 溫C310uFX1CRYSTALC230PFC30PF+5V GNDR110kGND按 一 下 K4， 然 后 按 其 他 鍵 設(shè) 置 定 時(shí) 時(shí) 間 ；K3： 定 時(shí) 設(shè) 定 確 認(rèn) 并 退 出 。K4： 定 時(shí) 設(shè) 置 ， 起 始 時(shí) 間 為 0： 0， 設(shè) 置 首 先K1： 每 按 一 下 ， 定 時(shí) 分 鐘 加 一 ；K2： 每 按 一 下 ， 定 時(shí) 時(shí) 鐘 加 一 ；KLS1SPEAKERD01N418Q12N2905R21k+5vGNDC201nFR410kR610kR1410kR710k R810kR110kR3710k R910kR510k R1310kR1010k R1610kR510kVD11N401VD21N401R1210k32 141U1:ALM32456 741U1:BLM32452%RV310K59%RV210K電壓來自電源 電路整流橋47%RV11k+5VOUT121AD B24 A5 C3VREF(+)12 ()6IN31I42IN53I64IN75 START6OUT58EOC7OE9CLOCK1020OUT714658741OUT39I228IN17I026ALE2U1ADC08U1(CLOCK)U3NOT +5V1 K3K4分 確 定時(shí) 定 時(shí) 圖 系統(tǒng)仿真圖 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試主要是在電路原理圖仿真過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)功能、仿真結(jié)果的性能誤差分析，可從系統(tǒng)模塊進(jìn)行調(diào)試各分析。 定時(shí)模塊定時(shí)模塊的調(diào)試主要針對(duì)的是時(shí)間準(zhǔn)確度，本次設(shè)計(jì)電路圖在仿真時(shí)出現(xiàn)“Simulation is not running in real time due to escessive CPU load”的警告，使系統(tǒng)時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間要慢，例如要按按鍵時(shí)更使系統(tǒng)時(shí)間變慢；經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，最終通過調(diào)整軟件定時(shí)時(shí)間改善這一不足。該模塊的誤差還受晶振自身的誤差影響，晶振的誤差約為 0. 0001～0. 000001。在軟件的編程過程中所產(chǎn)生的誤差比較小，在重裝初值的過程中大概需要約 8 個(gè)機(jī)器周期，但在程序開始對(duì)定時(shí)器賦初值時(shí)，多加了 8 個(gè)機(jī)器周期，減小了這方面的誤差。另外在中斷的過程中，只會(huì)在第一次計(jì)時(shí)時(shí)產(chǎn)生時(shí)間的偏移，而它所產(chǎn)生累計(jì)誤差很小，可以忽略。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)32 溫度和功率控制模塊 溫度和功率控制模塊主要由電位器 RV1 電阻體電阻的大小和市電電壓決定。系統(tǒng)啟動(dòng)后，調(diào)動(dòng) RV1 的彈片或點(diǎn)擊 RV1 的“↑” 、 “↓”即可改變電阻的大小，通過 A/D 轉(zhuǎn)換可從數(shù)碼管顯示中看到溫度大小變化；系統(tǒng)要保溫時(shí)，則可將 RV1彈片打到要恒溫的溫度點(diǎn)即可。當(dāng)溫度達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的上、下限時(shí)超溫警示燈亮并報(bào)警。其溫度上、下限可通過程序中設(shè)定。在調(diào)試過程中，由于 RV1 在工作中會(huì)發(fā)熱，造成較大的誤差，其影響不可忽視，為減少此誤差可在電磁爐內(nèi)部設(shè)置風(fēng)扇模塊；由于現(xiàn)實(shí)生活中不可避免的發(fā)生電壓不穩(wěn)定的情況，在電壓變化太大的時(shí)候，調(diào)節(jié) RV1 時(shí)輸出的 PWM 占空比會(huì)產(chǎn)生偏差，功率控制誤差也相繼變大。因此，設(shè)計(jì)可以加入穩(wěn)壓模塊以減小誤差。 無鍋檢測(cè)和保護(hù)模塊本次設(shè)計(jì)中的無鍋檢測(cè)功能通過電流檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)仿真時(shí)，通過系統(tǒng)軟件設(shè)定，系統(tǒng)檢測(cè)為無鍋時(shí)無鍋警示燈亮。軟件部分很容易實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了電路，提高了控制的快速性和準(zhǔn)確性。保護(hù)電路通過采用比較器檢測(cè)電壓，超出預(yù)定值時(shí)報(bào)警，并結(jié)合軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，誤差較小但是電路較復(fù)雜，因此還需要進(jìn)一步完善。 報(bào)警模塊調(diào)試該模塊調(diào)試主要是檢查喇叭報(bào)警時(shí)有無警音，警音持續(xù)時(shí)間的調(diào)整。仿真時(shí)初現(xiàn)的問題有：（1）沒有警音，只是振動(dòng)一下。 （2）警音時(shí)間為一分鐘，對(duì)仿真來說過久。通過實(shí)驗(yàn)得到解決的辦法：（1）將報(bào)警音產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間縮短。 （2）將報(bào)警音持續(xù)時(shí)間縮短。以上兩個(gè)解決辦法都是在程序里改動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。本次設(shè)計(jì)，采用 Keil 集成調(diào)試軟件來調(diào)試程序，通過各個(gè)模塊程序的單步或跟蹤調(diào)試，使程序逐漸趨于正確，最后統(tǒng)調(diào)程序。仿真部分采用 Proteus professional 軟件，此軟件功能強(qiáng)大且操作較為簡(jiǎn)單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。在完成本設(shè)計(jì)的過程中，注意力主要集中在編程、電路調(diào)試上。合理地運(yùn)用軟件設(shè)計(jì)模塊電路可以節(jié)省很多功夫，但完全照搬也不能達(dá)到預(yù)想的效果，因?yàn)閷?shí)際參數(shù)無法與設(shè)計(jì)精確匹配，因此查閱了大量相關(guān)資料，包括查閱相關(guān)書籍和網(wǎng)上的資料，獲得了一些相關(guān)信息盡量達(dá)到指標(biāo)要求。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)33第 5 章 PCB 板設(shè)計(jì)與制作 PCB 板設(shè)計(jì) PCB 板面規(guī)劃在繪制電路板之前，首先要規(guī)劃好 PCB 板板面，定義板框，定義板框主要包括：定義電路板的層數(shù)、電路板的外形尺寸和形狀等。本系統(tǒng)使用的是雙面板，在頂層和底層都要進(jìn)行布線 [11]。 PCB 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入載入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝：執(zhí)行[Design][Load Nets]命令打開載入網(wǎng)絡(luò)表對(duì)話框，在 Netlist File 選項(xiàng)中，輸入所要載入的網(wǎng)絡(luò)表文件名及路徑，網(wǎng)絡(luò)表沒有錯(cuò)誤后，按[Execute]載入網(wǎng)絡(luò)表。載入網(wǎng)絡(luò)表后，電路板中會(huì)出現(xiàn)由元件封裝和連接關(guān)系組成的一些凌亂的圖形散布在四周。 PCB 元件布局設(shè)計(jì) PCB 板時(shí)布局是十分重要的，合理的布局，不但能給布線工作帶來方便，而且也可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。對(duì) PCB 板布局，首先要考慮 PCB 尺寸大小，再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。在確定特殊元件的位置時(shí)應(yīng)遵守以下原則：（1）易受干擾的元件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。時(shí)鐘晶振特別容易受到外界干擾，所以應(yīng)該將時(shí)鐘晶振靠近 IC 時(shí)鐘輸入端。（2） 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外的短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。（3）考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。（4）按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。（5） 以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻，整齊，緊湊地排列在 PCB 板上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)34（6） 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。 PCB 布線布線是的一個(gè)重要的組成部分，是完成電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟。本設(shè)計(jì)的布線結(jié)果見附錄，為了使布線的可靠性高，干擾小，工藝好，具體在布線上應(yīng)該遵循以下原則：（1）當(dāng)輸入輸出端的信號(hào)頻率較高時(shí)，導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。（2）印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為 、寬度為 1～15mm 時(shí)，通過 2A 的電流，溫度不會(huì)高于 3℃。因此，導(dǎo)線寬度為 可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選 ~ 導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能要寬線。尤其是電源線和地址線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路，只要工藝允許，可使間距小至 5～8mm。（3）印制導(dǎo)線拐彎處一般取鈍角，而直角或銳角會(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。 PCB 板制作 PCB 打印首先，打開繪制好 PCB 圖，單擊菜單欄中的“文件” ， “打印設(shè)置” 。彈出打印設(shè)置對(duì)話框，選擇安裝好的打印機(jī)型號(hào)，選擇“Final”分層打印選項(xiàng)，在打印設(shè)置對(duì)話框下面有三個(gè)按鈕：“Print” 、 “Options”、 “Layers”。 首先單擊“Options”按鈕，彈出打印設(shè)置選項(xiàng)對(duì)話框，勾上 “Show hole”選項(xiàng)顯示焊盤孔。再單擊“Setup”按鈕，在大小選項(xiàng)中選擇 A4。然后選擇“Layers”板層選項(xiàng)，本次制作的是雙層板，所以在“Signal Layers”信號(hào)層選項(xiàng)中選擇“Bottom Layer” 、 “Top Layer”項(xiàng)。再選擇“Mid Layer pads”項(xiàng)中的“Include unconnent”包含沒有連接選項(xiàng)，設(shè)置好后單擊確定。注意要是打印雙面板時(shí)，兩邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)35面的圖形要一起打印，由于打印機(jī)的熱脹冷縮原理，使打出來的圖形對(duì)稱。再有打印雙面板時(shí)，頂層要鏡像打印。全部打印設(shè)置好后，單擊“Print” ，打印機(jī)開始打印。 PCB 轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)印按照以下步驟：將準(zhǔn)備好的 130mm120cm 的雙面敷銅板用水磨沙布把敷銅板的敷銅面打磨干凈，沖洗干凈，再晾干。接上熱轉(zhuǎn)印機(jī)的電源，打開熱轉(zhuǎn)印機(jī)，然后視環(huán)境溫度設(shè)置轉(zhuǎn)印溫度，本次為 120 度左右。把打印好的轉(zhuǎn)印紙光滑的一面對(duì)上敷銅板的敷銅面，要注意四邊留出的邊寬度一樣，對(duì)好后把要送進(jìn)轉(zhuǎn)印機(jī)轉(zhuǎn)印的開頭的一邊打折，最好用雙面膠對(duì)它進(jìn)行處理。在制作雙面板時(shí)特別要注意，Bottom Layer 和Top Layer 一定要對(duì)齊，固定要準(zhǔn)確，否則無法鉆孔。當(dāng)熱轉(zhuǎn)印機(jī)的溫度上升到開始設(shè)置的溫度的時(shí)候，小心地把打了折的一面慢慢送進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)開始轉(zhuǎn)印，這時(shí)手慢慢的用力往里推，要推到敷銅板確定已經(jīng)進(jìn)去時(shí)才放開手。轉(zhuǎn)印好后，要等銅板上溫度降低以后才能撕掉轉(zhuǎn)印紙，否則將會(huì)使打印在上面的線條一并撕掉，但溫度也不要太低，溫度太低敷銅板和紙就貼得比較緊，很難撕掉，效果也明顯不好。 PCB 蝕刻轉(zhuǎn)印好的線路板必須經(jīng)過檢查、修板，直至確認(rèn)無誤后才可以進(jìn)行腐蝕。蝕刻具體步驟如下：首先，配置腐蝕液，用鹽酸和雙氧水按 3：1 比例進(jìn)行配置?？梢杂盟芰吓杌蛱沾膳枋⒏g液，最好用玻璃盤裝盛腐蝕液進(jìn)行腐蝕，以便隨時(shí)觀察腐蝕情況。把要腐蝕的線路板浸沒在溶液之中，來回晃動(dòng)線路板以加快腐蝕速度。腐蝕操作時(shí)要特別注意掌握蝕刻時(shí)間。時(shí)間太長(zhǎng)，腐蝕過久會(huì)把線路板的線條弄細(xì)甚至全部腐掉，造成廢品。這點(diǎn)在蝕刻的線條較細(xì)時(shí)尤為重要。但是，如果蝕刻時(shí)間太短，則有些應(yīng)該爛掉的銅箔還沒有完全蝕刻掉也會(huì)影響線路板的質(zhì)量，增加修板的工作量。一般來說，新配置的腐蝕液的蝕刻時(shí)間約 5 分鐘左右。較陳舊的溶液須延長(zhǎng)，但若腐蝕時(shí)間超過 2 小時(shí)，則必需更換新液。第二，腐蝕完畢后用清水沖洗，之后再用松香的酒精溶液清洗，徹底把腐蝕液去掉，增加板子的可焊性。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)36 PCB 鉆孔腐蝕后的 PCB 板就能清楚的看到線條的走向，接下來要做的就是鉆孔，線路板上的孔眼決定了焊接元件的位置，直接關(guān)系到安裝元件的質(zhì)量，因此要求按實(shí)際元件引腳的大小或圖紙所標(biāo)示尺寸鉆空?？籽郾仨氥@得正，不能有偏歪的現(xiàn)象，否則將為安裝元件帶來困難。特別是在鉆多腳元件及引腳較大的元件時(shí)更要注意。鉆好孔以后我們需要用細(xì)紗布將板面打磨光滑，這樣可以去掉焊盤的毛刺和 PCB 線表留下來的墨痕，我們可以利用細(xì)紗布邊沖水邊打磨。在打磨過程中不可以太用