智能微波爐的工作原理是將食物放入微波場,吸收微波能量,從而加熱自身;一般來說,當(dāng)微波輻射應(yīng)用于食品時,由于食品中含有一定量的水,在微波輻射的作用下,水分子會被加熱和移動,在移動過程中水分子之間會發(fā)生摩擦,這會提高水的溫度,因此食品的溫度也會升高,被成功加熱。
工采網(wǎng)提供國產(chǎn)32位MCU應(yīng)用于微波爐上的解決方案開發(fā),助力微波爐產(chǎn)品智能化升級,不斷滿足新時代日益豐富多元的健康飲食消費需求。
解決方案如下:
微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計采由工采網(wǎng)代理提供的32位高性能低成本單片機/MCU-APT32F171系列微控制器(MCU)為核心,基于MCU編制軟件系統(tǒng),結(jié)合8位數(shù)碼管(LED)顯示以及必要的外圍電路,完成微波爐的可編程智能控制。系統(tǒng)由計時控制、火力設(shè)定、用戶界面、音響發(fā)生幾大模塊組成。能夠根據(jù)鍵盤輸入完成相應(yīng)的功能,同時使用LED顯示系統(tǒng)狀態(tài),并進行響鈴提示。
在微波爐中,微控制器通過一個外部ADC接收模擬輸入(重量傳感器、濕度傳感器、容量傳感器、CT電流傳感器)。通過板上RTD和熱敏電阻實現(xiàn)溫度感應(yīng),并采用外部EEPROM存儲數(shù)據(jù)等。
芯片特點介紹:
APT32F171系列芯片,具備寬電壓、高信噪比,優(yōu)異的EFT、CS、ESD性能,CS通過10V 0.15~230MHz A級測試,EFT通過±4KV A級測試,ESD通過HBM 4000V,MM200V,CDM500V測試。
工作電壓范圍1.8V-5.5V,主頻最高可達48MHz,片載64K(32Kbytes可選)程序閃存,獨立2Kbytes數(shù)據(jù)閃存,含8Kbytes SRAM,豐富外設(shè)接口UART/USART.
支持硬件CRC,獨立硬件除法器,支持低電壓檢測,支持內(nèi)部模塊互聯(lián)觸發(fā),搭載增強型PWM,12位高精度的ADC,COMP,模擬OP等功能。
以上這些特性使該系列單片機可以廣泛地適用于各種應(yīng)用,如電動工具、BLDC馬達、變頻電源、光伏逆變,RH電飯煲,工業(yè)控制等領(lǐng)域。
方案框圖:
電路圖:
MCU使用資源:
◆BT定時器:基礎(chǔ)定時,用作系統(tǒng)的基礎(chǔ)時鐘
◆GPIO:IO做控制信號輸出
◆PWM:死區(qū)互補PWM輸出
◆OP:1路模擬OP,放大電流
◆ADC:檢測電流
◆COMP:比較系統(tǒng)設(shè)定的保護點并于EPWM聯(lián)動
◆Timer:捕捉外部輸入脈沖,設(shè)置定時時間
方案特點:
(1)控制電路模塊化設(shè)計,外圍電路簡單
(2)方案能耗低
?。?)功率動態(tài)可調(diào),電源頻率任意地變換成10000至30000赫茲的高頻率輸出
?。?)死區(qū)保護,過載保護,緊急剎車,欠壓過流檢測
?。?)輸出錯誤信息
(6)高抗干擾性,產(chǎn)品通過CS 10V 150KHz~230MHz動態(tài)測試,EFT ±4KV;經(jīng)過嚴(yán)格的高低溫測試
此方案開發(fā)MCU可控制自我診斷功能,并包含自動重啟(在電源故障時會自動讓微波爐恢復(fù)到此前的設(shè)置)、自動除臭、自動保護及防溢出等功能。微控制器使用時鐘和定時器實現(xiàn)休眠模式并在工作中添加延遲,采用蜂鳴器(PWM型)生成不同頻率的音調(diào)。
除此之外,其還能在工作完成時自動關(guān)閉微波爐,或在未使用/(用戶)未設(shè)置時進入休眠模式,從而節(jié)省整體功耗。
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