|
王阳
摘 要 本文基于单片微处理器PIC16F872研制成功了YZ系列微电脑电饭煲智能控制器，并给出控制系统的硬件电路和软件设计思想，阐述了控制器的工作原理。精度高、稳定性高、易操作是本系统的重要特性，中断嵌套是设计软件的难点，温度控制是本系统的重点。
关键词 PIC单片机，A∕D转换，中断，调用子程序
YZ系列微机电脑电饭煲系统，是笔者应用美国著名芯片Microchip公司合作开发的新一代模糊、逻辑控制智能电饭煲。采用日本National模糊控制技术原理，能自动根据米饭量的多少，利用“煮饭专家”的工艺技术，对吸水、加热、沸腾、焖饭、膨胀保温等六个阶段的工艺自动进行火力调节，从而煮出比一般电脑电饭煲更加松软可口的米饭同时拥有快速煮饭，精确煮饭、一小时粥汤、二小时粥汤、三小时粥汤保温、以及预约定时煮饭的等功能。本系统硬件结构简单，运行稳定可靠，软硬兼备，具有完善的控制功能和抗干扰能力。
一、 工作电气图
系统的宏观电路设计如图1所示。
图1 工作电气图
二、控制器工作原理
YZ系列微机电脑电饭煲控制器电路包括如下几个部分：单片机，电源及稳压电路，键盘输入电路，蜂鸣报警电路，LED显示电路，温度检测电路及加热控制电路。其中单片机控制采用PIC16F872封装，它能满足电饭煲的控制需要。电源及稳压电路由高压器、整流电路和稳压电路组成；键盘输入电路由K1、R13、K2、R14组成；即在A∕D输入端键入键盘信号，蜂鸣报警电路由晶体管Q2、SP1及电阻R12组成；LED显示电路由两部分组成，一部分是7段数码管用于显示预置定时时间，另一部分是LED指示灯；共有6个用于显示煮饭、快煮、1小时粥汤、2小时粥汤、3小时粥汤及保温。温度检测电路十分简单，由偏置电阻R10、R11和热敏电阻RT1、KT2组成。控制器电路如图2所示
三、硬件电路设计
根据系统的控制功能，并结合电饭煲机械电气构件的工作原理，在软件设计过程中，力求硬件结构简单，控制可靠，软硬协调，相得益彰。以下将对控制系统的CPU选择及检测，控制（温度检测、预约时间控制、保温控制、故障检测）等部分设计进行介绍。
1．CPU选择
根据人们生活水平不断提高，对“煮饭”松软可口的要求越来越高，因此对煮饭吸水、加热、沸腾、保温等环节控制精度比较高。要求检测具有很高的精度，这就要求系统的A∕D转换精度比较高，CPU需要对所有动作与功能均由指令来完成，美国Microchip公司的PIC16F872单片机能满足系统的这些要求。PIC16F872内含10位的A∕D转换器，价格便宜，外围接口电路简单，转换精度高，对本系统而言控制精度（温度）达0.5ºC。它带有256字节可擦写EEPROM存储器，每次工作设置按键设置其提示功能，以便设置值可以从EEPROM中读出以前写入的设定值，或重新按键设定并写入EEPROM以备下次使用。另外PIC16F872有8×14hie的FLAXH存储器，368×8hie数据SRAM及同步串行模块充足资源可供以后开发改进。看门狗可以对软件运行出错提供保护功能。RISC（精简指令集计算机）指令易学易用。
|
