【正文】 熱鍋具輻射進(jìn)電磁爐內(nèi)的熱、以及其它器件所散出的熱排出爐外。CPU根據(jù)程序判斷發(fā)出控制命令。(2) 判斷是否開機(jī)，風(fēng)扇長轉(zhuǎn)。當(dāng)電壓變化（大于270V或低于140V）時，IC1就會關(guān)閉PWM，顯示故障。如圖48所示。當(dāng)電流變化過低或過高時，IC1就會關(guān)閉PWM，顯示故障。如圖49所示。如圖410右側(cè)所示。(2) 自動功能及火鍋控制，利用探測溫度及結(jié)合時間，控制鍋具內(nèi)部的溫度，達(dá)到最佳的烹煮效果。(4) 鍋具干燒時，立即停止工作，并關(guān)機(jī)。IGBT熱敏電阻：該熱敏電阻放在緊貼著IGBT的正面。直接反映出IGBT的溫度變化。CPU通過檢測ADC7路值的變化作出如下指令控制: (1) 當(dāng)探測到IGBT結(jié)溫85℃時，根據(jù)當(dāng)前工作情況，升功率或降功率，或間隙加熱方式，讓IGBT結(jié)溫≤85℃。待溫升下降到60℃又再次加熱，循環(huán)工作。(3) 在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，如果IGBT溫升高于55℃，CPU則控制風(fēng)扇一直工作，直到溫度小于45℃后停止工作。圖410爐面溫度與IGBT溫度檢知電路 Furnace surface temperature and the IGBT temperature detection circuit 圖411 按鍵輸入電路 Key input circuit74HC165是一個8位并行輸入串行輸出的移位寄存器。當(dāng)引腳1 ()是高電平時，寄存器把這些數(shù)據(jù)移出送到單片機(jī)的PC3口。圖412 數(shù)碼顯示電路 Digital display circuitTM1618 是一種帶鍵盤掃描接口的LED（發(fā)光二極管顯示器）驅(qū)動控制專用電路，內(nèi)部集成有MCU 數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED 高壓驅(qū)動、鍵盤掃描等電路。單片機(jī)將顯示的數(shù)據(jù)通過TM1618的1引腳DIO在時鐘上升沿輸入串行數(shù)據(jù)，從低位開始。如圖412所示。完成上電初始化程序以后，便進(jìn)入主程序的循環(huán)，實際上主程序循環(huán)包括兩個部分即開機(jī)循環(huán)和關(guān)機(jī)循環(huán)。關(guān)機(jī)處理是一次性的，所以關(guān)機(jī)循環(huán)純粹地等待開機(jī)鍵的按下。在開機(jī)循環(huán)中，開機(jī)初始化是一次性的，程序既要檢測是否有關(guān)機(jī)鍵按下，又要進(jìn)行開機(jī)處理，開機(jī)處理則包括功率控制、定溫控制、無鍋檢測和報警等等，是電磁爐主要功能實現(xiàn)的地方。圖51 主程序流程圖 The main program flow chart從主程序框架流程圖中，可以看出只有一個控制信號即電磁爐是開機(jī)還是關(guān)機(jī)。主程序要保證在主程序循環(huán)一次的過程中，只使用了一次Powerflag信號，并且還需要保證在主程序循環(huán)的子程序中不再使用此標(biāo)志。圖52是上電初始化的流程圖。圖52 上電初始化流程圖 Poweron initialization flow chart關(guān)機(jī)信號Powflag可以來自于電磁爐上電、定時、鍵盤和報警檢測。在中斷中可以實現(xiàn)這個功能。(3) 可以檢測到開機(jī)信號。關(guān)閉條件是IGBT溫度在50度以下。圖53是關(guān)機(jī)處理流程圖。開機(jī)處理是實現(xiàn)電磁爐主要功能的地方，程序量比較大，實時性比較強(qiáng)。圖中的輸出處理標(biāo)志Putflag，當(dāng)設(shè)置為1時，表示主程序在進(jìn)行輸出的有關(guān)處理，中斷后不允許判斷按鍵，否則可能會引起輸出邏輯的混亂。這里首先簡單介紹一下AD轉(zhuǎn)換在本程序的使用說明。(2) ADC定時計數(shù)器adctm。(3) 累加和adesumh最大/最小值ademax/adcmin為進(jìn)行中間計算的暫存器。圖55 A\D流程圖 A\D flow chart在AD轉(zhuǎn)換器中，在進(jìn)行通道切換后的第一次采樣時，因為內(nèi)部模擬開關(guān)的切換，將會對該通道外部的模擬信號帶來比較大的尖峰干擾，所以在編程采取以下措施:(1) 盡可能地減少通道切換的次數(shù)。第二方法是一個通道采樣6次，立即計算該通道的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果，再切換6個通道。顯然，第二種方法更適合本系統(tǒng)。(2) 在切換通道以后，先進(jìn)行一次假的采樣，再延時80181。(3) 為了盡可能地減小模擬信號線上電容對采樣造成的影響，應(yīng)該降低AD轉(zhuǎn)換的頻率。當(dāng)開機(jī)時，單片機(jī)不斷地檢測電磁爐的工作狀況。在電磁爐報警時，蜂鳴器響一次，發(fā)光二極管全部點亮，此時數(shù)碼管的高位顯示字母E，低位則顯示報警號。報警量如下：(1) 市電電壓的欠壓、過壓報警采用電阻分壓的方式經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換檢測市電電壓的變化。(2) IGBT超溫、IGBT傳感器開路報警IGBT上面緊貼一個熱敏電阻，經(jīng)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換檢測IGBT的溫度。數(shù)碼管顯示EZ。(3)鍋底溫度超溫、傳感器斷路報警 假若鍋底溫度偏高或著溫度傳感器斷路則會報警，電磁爐的數(shù)碼管顯示為E3。延時時間將會根據(jù)開機(jī)時的環(huán)境的溫度(用IGBT溫度檢測通道)而變化，假若環(huán)境溫度大于0度，則會延時2分鐘；假若環(huán)境溫度小于0度，延時時間將會隨著環(huán)境溫度降低而增加，最大的延時時間是9分鐘。因為環(huán)境溫度較低時，POT溫度檢測電壓值將是很低的。.(4) 負(fù)荷電流過大報警若單片機(jī)檢測到的負(fù)荷電流值過大(CRU電壓=)，電磁爐則會報警，數(shù)碼管顯示為E4。一旦風(fēng)扇不能正常工作，整個電磁爐將會不能工作甚至有可能損壞，設(shè)置風(fēng)扇工作異常保護(hù)是必要的。當(dāng)風(fēng)扇受阻例如有異物進(jìn)入卡住風(fēng)扇或著風(fēng)扇電機(jī)的線圈斷路，再或者匝間短路時，電磁爐則會報警，數(shù)碼管顯示為E5。在程序中設(shè)置了如下的變量對其進(jìn)行報警檢測控制。在開機(jī)初始化時報警標(biāo)志almflag被清除，當(dāng)連續(xù)有5次異常時被置位。(2) almdelay為報警延時計時器。(3) 報警計數(shù)器almt。(4) 報警號almnumb。圖56 報警檢測流程圖 Alarm detection flow chart當(dāng)電磁爐的爐臺上沒有鍋或者鍋具的直徑大小、材質(zhì)不符合要求時，電磁爐可以進(jìn)行自動檢測，此時顯示部分全滅，蜂鳴器每2秒響一次，并且電源的指示燈閃爍一次，時間持續(xù)30秒后，電磁爐會自動關(guān)機(jī)。無鍋檢測的原理如下：在控制線路打開時，電磁爐的爐面上無鍋或者鍋具不是鐵鍋、直徑太小，電磁爐的負(fù)荷電流將會很小。假若控制線打開時間在50ms以上時 (在剛打開控制線時，負(fù)荷電流以及CRU的電壓建立都需要一定的時間，所以必須延時50ms，否則電磁爐的爐臺上即使有鍋也會檢測不出來)，CRU的電壓小于此臨界值，則被認(rèn)為是無鍋，然后輸出無鍋檢測的PWM占空比，控制線被關(guān)斷。假若連續(xù)15次檢測到無鍋，電磁爐則會自動關(guān)機(jī)。當(dāng)電磁爐的控制線處于關(guān)斷狀態(tài)時(例如定溫的溫度已經(jīng)超過上限)，應(yīng)該跳過無鍋檢測。在無鍋檢測程序中設(shè)置了以下變量進(jìn)行報警檢測的控制：(1) 無鍋檢測標(biāo)志為noguoflag。然而在第一次檢測到無鍋時，無鍋檢測標(biāo)志noguoflag被置位。(2) 控制線打開后持續(xù)時間計數(shù)器ctlt。在開機(jī)循環(huán)中，檢測到此單元是0，才可能進(jìn)行一次無鍋的負(fù)荷電流測試。當(dāng)?shù)谝淮螜z測到無鍋時被設(shè)置為2秒鐘的延時時間初始值10(對200ms進(jìn)行計數(shù))，在定時器中斷中，在無鍋檢測狀態(tài)noguoflag=l時，進(jìn)行減1計數(shù)，直到其值為0時，控制線打開，并且重置此計數(shù)器，反復(fù)執(zhí)行。當(dāng)?shù)谝淮螜z測到無鍋時，計數(shù)器noguot2被設(shè)置為15次，假若連續(xù)15次都檢測到無鍋即負(fù)荷電流太小時，設(shè)置的關(guān)機(jī)標(biāo)志。功率控制的準(zhǔn)確性，需要準(zhǔn)確測定單片機(jī)輸出占空比與輸出功率之間的對應(yīng)系?！俺朔ㄆ髟怼眴纹瑱C(jī)輸出占空比不同的PWM信號，所形成的負(fù)荷電流的大小是不同的，占空比越高，負(fù)荷電流就越大。用戶根據(jù)自已的需要會選擇不的火力，在市電的電壓相同的情況下，達(dá)到相應(yīng)的火力所需要的負(fù)荷電流是不同的。保持功率穩(wěn)定就是要保持電壓與電流的乘積不變，這就是恒功率控制[21]。用戶所需要的每一個火力檔都應(yīng)該有對應(yīng)的輸出功率，假設(shè)用戶要求達(dá)到的功率是P，市電電是V，所需要的電流大約是I=P/V。圖58是功率控制的流程圖其中變量。加熱為1，定溫為0，電磁爐開機(jī)初始化時，此標(biāo)志位為1。圖58 功率控制流程圖 Power control process flow chart(2) 加熱檔位的寄存器heatreg和計數(shù)器heatt。計數(shù)器heatt對5個檔位進(jìn)行計數(shù)，0為“炒”，比較方便控制查表。同樣的，只有鍵盤才可以改變此標(biāo)志。當(dāng)電磁爐處于“加熱–保溫”狀態(tài)時，主程序?qū)⒅刂么擞嫈?shù)器，同時并將控制線反轉(zhuǎn)。由于乘乘數(shù)的第1位時，要把乘數(shù)第1位的得數(shù)往左移一位。8位乘法需要循環(huán)8次，并且每移一次的最低位均不參與加運算，直接移出并保存在積tmp中。具體為：溫度傳感器采用簡單的熱敏電阻電路，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換得到溫度的數(shù)字量表示。這種控制方式優(yōu)點是控制簡單，設(shè)計方便。其中程序中變量設(shè)置說明如下：(1) 因為溫度變化比較緩慢，因此每隔3秒對其控制一次己經(jīng)足夠。(2) 定溫檔位的寄存器keepreg和計數(shù)器keept。keept對5個檔進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)0為“240”，比較方便控制查表。只有鍵盤可以改變此標(biāo)志。幾點說明如下：(1) 中斷周期CKM001只有一個8位定時/計數(shù)器(TCC)，且可產(chǎn)生中斷。由硬件電路可知，鍵盤顯示掃描必須在定時器中斷中進(jìn)行，因此必須使能定時器中斷，比較理想的是每過lms對鍵盤和顯示進(jìn)行一次掃描，可以定義一個計數(shù)器變量t，對TCC中斷次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，每計數(shù)到4個中斷，等于1ms的時間間隔，對鍵盤顯示掃描一次。 (3) 計時、延時在定時控制不是特別嚴(yán)格的場合，定時器中斷可以被使用。此外，無鍋檢測、定時計數(shù)延時等，都可以用到此中斷中。圖511 定時器中斷服務(wù)程序總框架 General framework of the timer interrupt service routine圖512是鍵盤掃描流程。在電磁爐開機(jī)初始化或無鍵按下時被清0，若keyvl為0，則可認(rèn)為首次有鍵。在電磁爐開機(jī)初始化或按鍵任務(wù)完成時被清0，確實有鍵時被置位。(3) 鍵未釋放標(biāo)志keynesc。(4) 防抖動的延時計數(shù)器keyt。圖512 鍵盤掃描流程圖 Keyboard scanning process flow chart圖513是執(zhí)行按鍵任務(wù)程序流程圖。在電磁爐開機(jī)狀態(tài)下，全部按鍵都有用。它可以用在程序中任何需要延時控制的地方，最重要的是對所設(shè)置的定時時間進(jìn)行精確定時，當(dāng)定時時間到時，設(shè)置關(guān)機(jī)標(biāo)志，該信息被傳送至主程序，主程序進(jìn)行關(guān)機(jī)處理。在程序的任何地方可以打開蜂鳴器，并且設(shè)置好延時的時間，在中斷中，假若檢測到蜂鳴器響，就會對蜂鳴器得延時計數(shù)器進(jìn)行減一計數(shù)減至0是就關(guān)閉蜂鳴器。在中斷中完成對定時倒計數(shù)，直到減為0。在控制線打開50ms以后，才可以進(jìn)行一次無鍋負(fù)荷電流的檢測。這時無鍋檢測程序才以可進(jìn)行一次無鍋檢測。報警號需要顯示5秒后，才可以關(guān)機(jī)，在報警程序中，循環(huán)檢測報警顯示的定時器，直到減為0，就會立即設(shè)置關(guān)機(jī)標(biāo)志。因為電路中的電抗元件的作用，電磁爐開機(jī)后風(fēng)扇檢測電壓則要經(jīng)過至少2秒鐘以上才可以正確地反映風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)狀況，所以開機(jī)后延時2秒后是必要的。在首次檢測到無鍋時，馬上關(guān)斷控制線，以后每間隔2秒鐘打開一次控制線進(jìn)行無鍋的檢測。因為溫度變化比較緩慢，所以在定溫狀態(tài)下，每間隔3秒鐘檢測一次溫度。(9) 鍋底溫度斷路的檢測延時。圖 514 定時控制流程圖Fig. 514 Timing control flow chart圖515是數(shù)碼管的顯示掃描流程圖。Ledtr[1]是發(fā)光二極管，ledtr[2]是數(shù)碼管的個位，ledtr[3]是數(shù)碼管的十位。當(dāng)掃描發(fā)光二極管時，可以直接將相應(yīng)緩沖區(qū)中的內(nèi)容調(diào)出顯示，當(dāng)掃描數(shù)碼管管時，則需要經(jīng)過查表才能顯示。顯示的狀態(tài)分為以下三種：1)無鍋檢測。(3)正常顯示。根據(jù)維修經(jīng)驗，電磁爐最容易損壞的元件主要是大功率高阻值的電阻、主回路諧振電容、門控管、開關(guān)電源芯片、貼片電阻、電容等元件。檢修過程中，不要輕易懷疑單片機(jī)(MCU)、LM33LM393等集塊的損壞，實際上這些集成塊的損壞率極低，輕觸式薄膜開關(guān)也不容易損壞。(IGBT}的檢修門控管是電磁爐的關(guān)鍵元器件，工作在高電壓、大功率的狀態(tài)下，受成本和器件參數(shù)的限制，設(shè)計時不可能有很大的余量，因此在工作過程中，若電源的電壓過高、工作狀態(tài)切換時產(chǎn)生瞬間沖擊，電流增大、機(jī)內(nèi)溫升過高、鐵鍋挪離灶板或空載，門控管都可能損壞。屢損門控管的故障常常使維修人員不敢下手。然后不接線盤對各關(guān)鍵點電壓進(jìn)行測量，需要檢測的電路有以下幾點：(1)門控管驅(qū)動電壓 此電壓關(guān)鍵檢測點是Q3的集電極，而不是電源的+18V輸出；此電壓偏低，會造成門控管欠激勵而過熱燒毀．(2) 同步電路 同步電路包括R3,R4,R5,R17,R19,R32,R37等元器件，特別是高阻值電阻極易損壞。(3)主振電容C5損壞 此電容與加熱線圈共同組成諧振回路。假如電容容量變小，諧振頻率將升高，導(dǎo)致諧振的電壓升高，因電磁爐門控管耐壓參數(shù)設(shè)計時已經(jīng)運用到極限，所以必然迅速擊穿。(4)浪涌檢測電路 該電路通過高阻值電阻取樣，假如某個電阻的阻值發(fā)生變化將會引起浪涌檢測保護(hù)電路的失靈，門控管同樣會因為過電壓而擊穿。檢修時先檢查風(fēng)扇運轉(zhuǎn)是否正常，如果不正常則檢查Q5和風(fēng)扇。如果風(fēng)扇運轉(zhuǎn)正常，則檢查門控管驅(qū)動電路。(2)電源電路濾波不良 此故障表現(xiàn)為電磁爐以最高火力擋工作時，如果市電電壓稍低，則頻繁出現(xiàn)間歇暫?，F(xiàn)象。輸人電源電路濾波不良就吸收不了所產(chǎn)生的浪涌電壓，使浪涌電壓監(jiān)測電路頻繁動作，產(chǎn)生該故障。 (3)門控管和爐面溫度傳感器故障 這兩個電路元件出現(xiàn)故障表現(xiàn)為冷機(jī)開機(jī)即報警，顯示傳感器開路故障代碼，熱機(jī)則工作一切正常。原因是系統(tǒng)設(shè)置工作溫度范圍不夠，在冬天傳感器阻值非常大，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路后傳遞給CPU的電壓信號，足以令CPU判斷傳感器開路而停機(jī)保護(hù)。電磁爐這一新型廚房爐具，因為能對食物進(jìn)行蒸、炒、煎、炸、煮等加工，而且具有節(jié)約電能、熱效率高、清潔衛(wèi)生、方便耐用等優(yōu)點，已被許多家庭所接受。(1) 電磁爐由于功率大，在配置電源線時，應(yīng)選能承受15A電流的銅芯線，配套使用的插座、插頭、開關(guān)等也要達(dá)到這一要求。否則，電磁爐工作時的大電流會使電線、插座等發(fā)熱