本文介绍了真空荧光屏显现器在多功用厨房操控体系中的软硬件规划办法。体系以PIC16F72单片机为主操控芯片,对外围传感器检测模块和按键扫描电路等收集信号进行处理,发送指令驱动继电器操控天然气灶、抽油烟机、消毒柜、烘干机等多种厨房设备进行作业。该体系选用真空荧光屏显现各种作业状况。具有漏气报警、按键童锁等功用。
跟着智能家电操控技能的不断开展,具有多功用和智能化的厨房操控器成为厨房电器设备开展的干流。和传统单一厨房设备操控器比较,多功用厨房操控器具有占用空间小、本钱低、功用多、便于设备统一管理,运用安全、便利等长处。
体系以PIC单片机作为主操控芯片,选用VFD(Vacuum Fluorescent Display)真空荧光屏为显现器,结合气敏传感器,热敏电阻,高压焚烧器,继电器等受控目标,经过检测外部信号以及内部守时时刻状况能够操控各种受控目标作业状况之间的彼此转化,完成对厨房电器设备的智能操控。体系结构框图如图1所示。
1 各单元电路硬件规划
1.1电源电路规划
规划所需的6组作业电源均由如图2所示的电路供给。6组电源别离为AC220 V、AC3 V、DC+12 V、DC+5 V、DC+5 V B、DC+24 V、DC-30 V。各组电源的运用情况如下:AC220 V作为抽油烟机电机作业电压;AC3 V作为VFD灯丝驱动电压;DC-30 V作为VFD显现段码作业电压;DC+12 V作为继电器作业电压;DC+5 V作为单片机及外围+5 V供电电源;DC+5 V B作为气敏传感器作业电压;DC+24 V作为24 V直流电机以及照明LED作业电压。
为保证VFD显现屏段码截止时没有鬼影余亮现象,在AC3 V中心抽头和DC-30 V之间加了5.1 V稳压管1N4733,一起在封闭VFD时经过继电器KA1堵截灯丝电源AC3 V,以到达完全平息灯丝和省电的意图。
1.2 功用操控电路规划
如图3所示功用操控电路,经过继电器操控抽油烟机、风机的强度以及消毒、烘干童锁、LED照明开关等。为保证消毒和烘干是在消毒柜封闭状况下才作业,故在消毒柜的柜门处装了个门开关,只要门在封闭状况下继电器才干动作。在烘干发热棒上串联一个热敏电阻NTC5D—11,在温度过高时断开,避免温度过高而烧坏碗筷和设备自身。一起,在规划时考虑到安全要素,加了童锁功用,即正在进行消毒或烘干时童锁封闭,消毒烘干完毕后1 min才敞开童锁,以避免儿童在设备正在消毒或烘干时误翻开柜门而烫坏,童锁为电磁阀。
规划中考虑到两板之间的数据传送及节约I/O口,选用串并转化芯片74HC595作为I/O口扩展,再经过7路内部达林顿结构的ULN2003驱动继电器。电路中,将ULN2003第9脚接+12 V就相当于在每个被驱动目标两头反向并联1个二极管,起到续流的作用,外部无需再加二极管到达节约本钱的作用。
1.3 处理器电路规划
处理器电路如图4所示,选用MICroChip公司的PIC16F72作为体系的中心操控芯片。PIC16F72具有8位精度AD,2 kB×8 位ROM,128×8 Byte RAM,22个驱动才能到达20 mA电流的I/O口,满意对处理器的要求。电路中选用晶振为4 MHz,起振电容C18、C19取22pF。R2和C17,—起构成体系复位电路。为减小纹波千扰,在电源跟地之间接了C20和C21滤渡,以保证体系的稳定性。
1.4 显现电路规划
规划时首要考虑到厨房环境油烟较多,周围温度较高,强电流、强磁场等环境要素,而VFD显现屏有主动发光、高清晰度和高亮度显现、低压操作、低功耗的特色,并具有从赤色到蓝色多种颜色、宽视角、反响速度快、牢靠且运用寿命长、本钱低一级长处,合适作为体系操控信息显现屏。显现电路如图5所示,开关管用的三极管9013,VFD专用驱动芯片PT6312。
1. 5 炉火检测和气阀开关电路规划
考虑到安全性,只要在检测到炉火,且倒计时开端守时后才敞开气阀。为进步体系稳定性,焚烧开关信号间用光耦阻隔,如图6和图7所示。
1.6 漏气检测及报警电路规划
单元电路如图8和图9所示。当炉火守时时刻到和气敏传感器检测到煤气漏气时报警提示。用一般无源蜂鸣器即可满意要求,蜂鸣器需求的1 kHz方波由单片机500μs中止取反产生,只要在BELL端输入高电平就可报警。为增大驱动电流用三极管9013和9012作二级扩大。一起,加R22,R23和C23构成充放电回路,以使报警时的声响有假和弦作用。
1.7 按键扫描电路规划
电路图如图10所示。选用7个按键,别离为风速调整键、消毒键、洪干键、开/关机键、时刻/守时设置键、小时键、分钟/LED开要害。经过单片机收集按键成果进行处理。
2 软件规划
体系软件使用Mplab集成开发环境(IDE)进行编写,程序总流程如图11所示。在编写软件时,将程序编写为多使命办法,各种使命放在程序各分支上,根据程序状况的改变别离履行各个模块功用程序。一起将实时事情放在骨干道上,每次程序循环都要履行。各个彼此关系模块之间只经过标志位联络。
软件规划中还涉及到500μs中止服务子程序、VFD显现子程序、按键扫描子程序、炉火守时子程序、煤气漏气检测子程序等模块。
3 完毕语
文中首要介绍了使用PIC单片机为主操控芯片的多种厨房设备智能组合操控规划思维和办法。该体系还能够做部分功用上的扩展,比如在体系中参加厨房热水器、微波炉、洗碗机的操控,使功用更强壮;参加烟雾及气敏传感器和语音模块以及GPRS接纳模块,当家里产生火灾时报警,能够语音提示并使用手机告诉主人,乃至进行远距离厨房设备无线操控,使功用更多样化,操作愈加人性化和智能化。
来历;21ic