Diseño y desarrollo del ventilador del calentador.

Con la mejora del suministro de energía y la mejora continua del nivel de vida de las personas, los calentadores ingresaron gradualmente a los hogares comunes, brindando una fuerte calidez a los consumidores en la temporada de invierno. Pero la mayoría de los calentadores no tienen una buena interfaz de interacción hombre-máquina y una función de control remoto. Este diseño estudia principalmente esta parte, de modo que el calentador puede usar la pantalla LCD para mostrar la temperatura de la pantalla de trabajo en tiempo real, y usar el control remoto por infrarrojos para controlar el calentador de forma remota. Haga que el producto sea más competitivo en el mercado y brinde más comodidad a las personas.

1. Composición del sistema de calefacción.

Como se muestra en la Figura 1, el sistema consta de cinco partes: controlador principal MCU, teclado y pantalla de cristal líquido, entrada de infrarrojos, detección de temperatura y controlador de salida.

Los módulos principales son los siguientes: (1) Módulo de teclado y pantalla LCD. Este módulo es responsable de iniciar y apagar el sistema, al mismo tiempo que controla el límite superior de la temperatura de trabajo del calentador, establece el tiempo de trabajo del calentador, controla el cabezal de sacudida y el ventilador. La pantalla LCD muestra la temperatura ambiente del sistema, la temperatura y el tiempo establecidos, etc. (2) Módulo de entrada infrarroja. Este módulo utiliza el cabezal receptor infrarrojo integrado para decodificar y analizar las instrucciones a través del microordenador de un solo chip. (3) Módulo de detección de temperatura. El módulo utiliza un termistor para medir la resistencia y calcular la temperatura para evitar que el sistema se sobrecaliente y dañe el dispositivo. (4) Módulo de salida de control. Este módulo es un relé correspondiente para el control de nivel correspondiente de salida de puerto de E / S.

2. Esquema de diseño del calentador de control remoto.

La matriz de puntos de la pantalla LCD es relativamente grande. Si usa directamente la E / S del microcontrolador para conducir a través de la polarización de la red de resistencia, hará que la operación de E / S del microcontrolador sea muy engorrosa. Hemos elegido un chip HT1621 de uso común. El HT1621 es un mapa de memoria de 128 puntos y un controlador LCD multifunción Las características de configuración del software del HT1621 lo hacen adecuado para una variedad de aplicaciones LCD, incluidos módulos LCD y subsistemas de visualización.

2.1 Controlador de pantalla

El controlador de pantalla de cristal líquido es un componente de pantalla de un interruptor inteligente automático multifuncional, que puede monitorear el funcionamiento de la línea de suministro de energía en tiempo real, con precisión y en línea. Una vez que el circuito tiene fugas, sobrecarga, cortocircuito, sobretensión, subtensión y pérdida de fase, el interruptor de alimentación de seguridad inteligente puede iniciar inmediatamente el programa de protección y mostrarlo en el controlador LCD HT1621. El controlador principal y el chip HT1621 están conectados de acuerdo con los pines convencionales.El oscilador puede usar el oscilador interno del HT1621 sin conexión externa. La pantalla LCD se utiliza para mostrar el contenido, solo necesita escribir señales sin leerlas.

2.2 Tecnología de detección de temperatura

Los calentadores de ventilador a menudo funcionan en condiciones de temperatura más alta, y la posibilidad de daños en el dispositivo debido al sobrecalentamiento es muy alta, por lo que el sistema debe verificarse en todo momento. La temperatura ambiente y la temperatura del dispositivo se ingresan a la MCU en forma de valores numéricos a través del puerto de E / S. La MCU procesa estos valores con un significado especial y luego envía instrucciones. Si la MCU utilizada no tiene un convertidor A / D, entonces la MCU no puede obtener la resistencia del termistor utilizada para medir la temperatura de funcionamiento del calentador. Si el sistema no requiere una alta precisión para la conversión A / D, considerando el costo, puede usar el circuito RC para medir la resistencia a lo largo de su tiempo de carga. Entre ellos, el circuito RC es alimentado por el puerto de E / S de un solo chip. Este método generalmente se usa en una computadora de un solo chip con una estructura push-pull en el puerto de E / S. Cuando el interruptor está cerrado, la fuente de alimentación carga el condensador C a través de R. Use el puerto de E / S del microcontrolador para cargar la resistencia estándar y la resistencia a medir. Cuando el voltaje es el nivel alto del puerto de E / S, registre su tiempo de carga y el valor de resistencia se puede obtener mediante la fórmula de cálculo correspondiente Puede obtenerse mediante el temporizador del microordenador de un solo chip.

2.3 SCM

Como la unidad de control principal del sistema, el microordenador de un solo chip controla todas las entradas y salidas, y ajusta el modo de suministro de aire y la temperatura del calentador de acuerdo con la información clave del usuario. El AT89S51 se selecciona en este diseño, que es un microcontrolador CMOS de 8 bits de bajo rendimiento y alto rendimiento. Además, AT89S51 diseña y configura la frecuencia de oscilación para que sea de 0 Hz y puede establecer el modo de ahorro de energía a través del software. En modo inactivo, la CPU suspende el trabajo y el contador del temporizador de RAM, el puerto serie y el sistema de interrupción externo pueden continuar funcionando. El modo de apagado congela el oscilador para guardar datos de RAM y detiene otras funciones del chip hasta que se activa la interrupción externa o se reinicia el hardware.

2.4 sistema de control remoto por infrarrojos

El sistema de control remoto por infrarrojos universal se compone de dos partes: transmisión y recepción. El chip de circuito integrado especial para codificación / decodificación se utiliza para operaciones de control.La parte de transmisión incluye matriz de teclado, modulación de código, transmisor infrarrojo LED; la parte de recepción incluye circuitos ópticos, amplificadores de conversión eléctrica, demodulación y decodificación. El circuito receptor puede usar un receptor infrarrojo integrado que integra la recepción y amplificación infrarroja. No requiere ningún componente externo para completar todo el trabajo desde la recepción infrarroja hasta la salida compatible con señales de nivel TTL. El transistor es del mismo tamaño, es adecuado para varios controles remotos infrarrojos y transmisión de datos infrarrojos.

3. Diseño de hardware del calentador

El circuito general del sistema se divide en: circuito de detección de clave, detección de infrarrojos y circuito de datos HT1621 y circuito de control de relé de acuerdo con la función real del circuito. Ver la Figura 2 diagrama del circuito del calentador. Mida el entorno y la temperatura de trabajo del dispositivo para asegurarse de que el dispositivo funciona en condiciones normales de trabajo. En este proceso, el chip único se usa para la detección, y luego se toman los pasos correspondientes cuando se activan las condiciones correspondientes.

3.1 Circuito de detección de botones

El circuito de detección de teclas incluye: 6 teclas de contacto, la carcasa conectada se usa para ajustar la temperatura del calentador, una calefacción y una refrigeración; las teclas conectadas son TIEMPO (tiempo de visualización) y CALOR (calentamiento del cable de calefacción); las teclas conectadas por P64 son La velocidad del suministro de aire, una de las cuales es acelerada y la otra desacelerada; la resistencia de las tres resistencias limitantes de corriente es de 100 ohmios; la fuente de alimentación del sistema proporciona la fuente de alimentación de alto nivel de 3V. La MCU utiliza 3 puertos de E / S para recopilar información de botones, y cada puerto está conectado con 2 botones. Debido a que el AT89S51 de un solo chip establece primero el puerto de E / S como entrada de extracción interna, se puede detectar el botón tirado al suelo; luego, el puerto de E / S se configura como la entrada de extracción interna, se puede detectar el botón extraído. Para evitar que los dos botones se presionen al mismo tiempo, causando un cortocircuito, se conecta una pequeña resistencia en serie entre los dos botones y la fuente de alimentación.

3.2 Detección infrarroja

Detección infrarroja y puerto MCU multiplexado HT1621, su composición de circuito incluye: RN, resistencia de puerto ajustable, su resistencia máxima es 10k; RF, resistencia de puerto de detección infrarroja, resistencia es 10k; condensador de filtro de CA es 1uF; P60 y P61 Es el puerto de E / S de multiplexación de la entrada de detección de infrarrojos y la línea de datos de HT1621. Para evitar que los datos infrarrojos recibidos interfieran con la comunicación entre el microcontrolador y el HT1621, las resistencias RF y RN están conectadas en serie en la sección de entrada infrarroja. RN es una resistencia ajustable. Debido a que P60 también es un puerto de entrada de interrupción externo, debe ajustarse a una resistencia apropiada. En este diseño, RN puede mantener la misma resistencia que RF.

3.3 Circuito de control de salida

El circuito de control de salida incluye principalmente el control del interruptor del ventilador, el control del interruptor del cabezal agitador y el control del interruptor de calefacción. Este módulo es el relé de control de nivel correspondiente para la salida de E / S.