基于PIC单片机的厨房电器设备的智能控制设计方案解析

设计中考虑到两板之间的数据传送及节省I/O口,选用串并转换芯片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对象两端反向并联1个二极管,起到续流的作用,外部无需再加二极管达到节省成本的效果。

1.3 处理器电路设计

处理器电路如图4所示,选用Microchip公司的PIC16F72作为系统的核心控制芯片。PIC16F72具有8位精度AD,2 kB×8 位ROM,128×8 Byte RAM,22个驱动能力达到20 mA电流的I/O口,满足对处理器的要求。电路中选用晶振为4 MHz,起振电容C18、C19取22pF。R2和C17,—起构成系统复位电路。为减小纹波千扰,在电源跟地之间接了C20和C21滤渡,以确保系统的稳定性。

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1.4 显示电路设计

设计时主要考虑到厨房环境油烟较多,周围温度较高,强电流、强磁场等环境因素,而VFD显示屏有自动发光、高清晰度和高亮度显示、低压操作、低功耗的特点,并具有从红色到蓝色多种色彩、宽视角、反应速度快、可靠且使用寿命长、成本低等优点,适合作为系统控制信息显示屏。显示电路如图5所示,开关管用的三极管9013,VFD专用驱动芯片PT6312。

基于PIC单片机的厨房电器设备的智能控制设计方案解析

1. 5 炉火检测和气阀开关电路设计

考虑到安全性,只有在检测到炉火,且倒计时开始定时后才开启气阀。为提高系统稳定性,点火开关信号间用光耦隔离,如图6和图7所示。

基于PIC单片机的厨房电器设备的智能控制设计方案解析

1.6 漏气检测及报警电路设计

单元电路如图8和图9所示。当炉火定时时间到和气敏传感器检测到煤气漏气时报警提示。用普通无源蜂鸣器即可满足要求,蜂鸣器需要的1 kHz方波由单片机500μs中断取反产生,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作二级放大。同时,加R22,R23和C23构成充放电回路,以使报警时的声音有假和弦效果。

1.7 按键扫描电路设计

电路图如图10所示。采用7个按键,分别为风速调整键、消毒键、洪干键、开/关机键、时间/定时设置键、小时键、分钟/LED开关键。通过单片机采集按键结果进行处理。