Desain dan pengembangan skema pemanas

Dengan peningkatan pasokan listrik dan peningkatan standar hidup masyarakat secara terus-menerus, pemanas secara bertahap memasuki rumah-rumah biasa, menghadirkan kehangatan yang kuat bagi konsumen di pertengahan musim dingin. Tetapi sebagian besar pemanas tidak memiliki antarmuka interaksi manusia-komputer yang baik dan fungsi remote control. Desain ini terutama mempelajari bagian ini, sehingga pemanas dapat menggunakan layar LCD untuk menampilkan suhu kerja waktu nyata, dan menggunakan remote control inframerah untuk mengontrol pemanas dari jarak jauh. Jadikan produk lebih kompetitif di pasar dan membawa lebih banyak kenyamanan kepada orang-orang.

1. Komposisi sistem program pemanas

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, sistem ini terdiri dari lima bagian: pengontrol utama MCU, keyboard dan layar kristal cair, input inframerah, deteksi suhu dan pengontrol output.

Modul utama adalah sebagai berikut:

(1) Keyboard dan modul LCD. Modul ini bertanggung jawab untuk memulai dan mematikan sistem, dan pada saat yang sama mengontrol batas atas suhu kerja pemanas, mengatur waktu kerja pemanas, dan mengontrol kepala goyang dan kipas. Layar LCD menampilkan suhu sekitar sistem, suhu dan waktu yang ditetapkan, dll.

(2) Modul input inframerah. Modul ini menggunakan kepala penerima terintegrasi inframerah untuk memecahkan kode dan menganalisis instruksi melalui komputer mikro chip tunggal.

(3) Modul deteksi suhu. Modul ini menggunakan termistor untuk mengukur tahanan untuk menghitung suhu untuk mencegah sistem dari panas berlebih dan merusak perangkat.

(4) Kontrol modul output. Modul ini adalah relai yang sesuai dengan kontrol tingkat keluaran port I / O yang sesuai.

2. Skema desain pemanas remote control

Matriks titik LCD relatif besar. Jika I / O dari mikrokomputer chip tunggal secara langsung digerakkan oleh jaringan resistor, itu akan membuat operasi I / O dari mikrokomputer chip tunggal sangat rumit. Di sini kita memilih HT1621 chip yang umum digunakan. HT1621 adalah gambar memori 128-titik dan driver LCD multifungsi. Fitur konfigurasi perangkat lunak HT1621 membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi LCD, termasuk modul LCD dan subsistem tampilan.

2.1 Pengontrol tampilan

Pengontrol layar kristal cair adalah komponen tampilan sakelar cerdas otomatis multi-fungsi, yang dapat memantau pengoperasian saluran catu daya secara real time, akurat, dan online. Setelah saluran mengalami kebocoran, kelebihan beban, korsleting, tegangan lebih, undervoltage dan kehilangan fase, saklar daya keselamatan cerdas dapat segera memulai program perlindungan dan menampilkannya pada pengontrol LCD HT1621. Pengontrol utama dan chip HT1621 terhubung sesuai dengan pin konvensional, dan osilator dapat menggunakan osilator internal HT1621 tanpa koneksi eksternal. LCD digunakan untuk menampilkan konten, hanya perlu menulis sinyal tetapi tidak membaca sinyal.

2.2 Teknologi pendeteksi suhu

Pemanas sering bekerja di bawah kondisi suhu yang lebih tinggi, dan kemungkinan kerusakan pada perangkat karena terlalu panas, sehingga sistem harus diperiksa setiap saat. Suhu sekitar dan suhu perangkat adalah input ke komputer mikro chip tunggal dalam bentuk nilai numerik melalui port I / O, dan komputer mikro chip tunggal memproses nilai-nilai ini dengan signifikansi khusus, dan kemudian mengirimkan instruksi. Jika komputer mikro chip tunggal yang digunakan tidak memiliki konverter A / D, komputer mikro chip tunggal tidak dapat memperoleh nilai resistansi termistor yang digunakan untuk mengukur suhu operasi pemanas. Jika sistem tidak memerlukan keakuratan konversi A / D yang tinggi, dan mempertimbangkan biayanya, Anda dapat menggunakan sirkuit RC untuk mengukur hambatan melalui lamanya waktu pengisian, di antaranya, sirkuit RC ditenagai oleh port I / O pada mikrokontroler. Metode ini umumnya digunakan pada komputer mikro chip tunggal dengan struktur dorong-tarik di port I / O. Tutup sakelar, catu daya mengisi kapasitor C hingga R. Gunakan port I / O dari mikrokomputer chip tunggal untuk mengisi resistansi standar dan resistansi yang akan diukur. Ketika voltase adalah ambang level tinggi dari port I / O, catat waktu pengisiannya, dan nilai resistansi dapat diperoleh melalui formula perhitungan yang sesuai, dan waktu pengisian Ini dapat diperoleh dengan timer mikrokontroler.

2.3 MCU

Sebagai unit kontrol utama sistem, mikrokomputer chip tunggal mengontrol semua input dan output, dan menyesuaikan mode pasokan udara dari pemanas dan suhu pemanas sesuai dengan informasi kunci pengguna. AT89S51 dipilih dalam desain ini, yang merupakan mikrokontroler 8-bit CMOS 8-daya berdaya tinggi dan berkinerja tinggi. Selain itu, AT89S51 dirancang dan dikonfigurasi dengan frekuensi osilasi 0Hz dan mode hemat daya dapat diatur melalui perangkat lunak. Dalam mode siaga, CPU menangguhkan pekerjaan, sementara penghitung waktu RAM, port serial, dan sistem interupsi eksternal dapat terus bekerja. Mode mematikan daya membekukan osilator dan menyimpan data RAM, dan menghentikan fungsi lain chip hingga gangguan eksternal diaktifkan atau perangkat keras diatur ulang.

2.4 Sistem kendali jarak jauh inframerah

Sistem kendali jarak jauh inframerah universal terdiri dari dua bagian: mengirim dan menerima. Codec / decode chip sirkuit terpadu khusus digunakan untuk operasi kontrol. Bagian transmisi termasuk matriks keyboard, modulasi kode, dan pemancar inframerah LED, bagian penerima termasuk amplifier konversi optik dan listrik, demodulasi, dan sirkuit decoding. Sirkuit penerima dapat menggunakan penerima inframerah terintegrasi yang mengintegrasikan penerimaan dan amplifikasi inframerah. Tidak memerlukan komponen eksternal untuk menyelesaikan semua pekerjaan mulai dari penerimaan inframerah hingga keluaran yang kompatibel dengan sinyal level TTL, dan volumenya sebanding dengan kemasan plastik biasa. Triode adalah ukuran yang sama, sangat cocok untuk semua jenis remote control inframerah dan transmisi data inframerah.

Ketiga, desain perangkat keras pemanas

Rangkaian keseluruhan sistem dibagi menjadi: sirkuit deteksi tombol, deteksi inframerah dan sirkuit data HT1621 dan sirkuit kontrol relay sesuai dengan fungsi sirkuit aktual. Lihat Gambar 2 diagram sirkuit pemanas. Ukur lingkungan dan suhu pengoperasian perangkat untuk memastikan bahwa perangkat bekerja dalam kondisi operasi normal. Dalam proses ini, mikrokontroler digunakan untuk mendeteksi, dan kemudian langkah yang sesuai diambil ketika kondisi yang sesuai dipicu.

3.1 Rangkaian deteksi tombol

Sirkuit deteksi kunci meliputi: 6 tombol kontak, kasing yang terhubung digunakan untuk mengatur suhu pemanas, satu untuk pemanasan, satu untuk pendinginan, tombol yang terhubung adalah WAKTU (waktu tampilan) dan PANAS (pemanas kawat pemanas); tombol yang terhubung ke P64 adalah Kecepatan pasokan udara, yang salah satu mempercepat dan satu melambat; resistansi dari tiga resistor pembatas arus adalah 100 ohm, catu daya tingkat tinggi 3V disediakan oleh catu daya sistem. Komputer mikro chip tunggal menggunakan 3 port I / O untuk mengumpulkan informasi tombol, dan setiap port terhubung ke 2 tombol. Karena mikrokontroler AT89S51 pertama-tama menetapkan port I / O sebagai input pull-up internal, maka tombol yang ditarik ke tanah dapat dideteksi, kemudian mengatur port I / O sebagai input pull-down internal, kemudian tombol yang ditarik ke catu daya dapat dideteksi. Untuk mencegah dua tombol ditekan secara bersamaan, menyebabkan korsleting, resistor kecil dihubungkan secara seri antara dua tombol dan catu daya.

3.2 Deteksi inframerah

Deteksi inframerah dan HT1621 multipleks port MCU, susunan sirkuit meliputi: RN, resistansi port yang dapat disesuaikan, nilai resistansi maksimumnya adalah 10k; RF, resistansi port deteksi inframerah, nilai resistansi adalah 10k; kapasitor filter AC adalah 1uF; port P60 dan P61 Ini adalah port I / O multipleks untuk input deteksi inframerah dan jalur DATA HT1621. Untuk mencegah data yang diterima oleh inframerah mengganggu komunikasi antara MCU dan HT1621, bagian input inframerah dihubungkan secara seri dengan resistor RF dan RN. RN adalah resistansi yang dapat disesuaikan, karena P60 juga merupakan port input interupsi eksternal dan perlu disesuaikan dengan nilai resistansi yang sesuai. Dalam desain ini, RN dapat mempertahankan nilai resistansi yang sama seperti RF.

3.3 Rangkaian kontrol keluaran

Sirkuit kontrol output terutama mencakup kontrol sakelar kipas, sakelar sakelar kepala goyang, dan sakelar sakelar pemanas. Modul ini adalah relai yang sesuai dengan kontrol level yang sesuai dari output I / O.