前言:智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成,主控电路与热敏电阻形成反馈回路,主控电路实现两种功能,一是采集热敏电阻反馈回来的温度值,二是依据用户选用的工作方式,对继电器的工作方式的改变来对电热盘加热的控制。控制方法大至为:当电热盘温度达到当前的要求后,继电器的开关打开,以切断电热盘的电源,当下降到一定的温度范围后通电加热,闭合继电器,以使电热盘始终保持在适合的温度范围以内。


一、智能电饭煲结构及原理

     以创星CFXB60-3A电脑型电饭锅为例,其电路原理如下图所示。该电路以微处理器IC2(MC68HC05P)为核心组成。整机电路由电源电路、自动复位电路、时钟振荡电路、过零检测电路、键盘输入电路、锅底温度检测电路、煮饭加热驱动控制电路、设定模式显示电路、声光报警电路等九部分组成。

1.电源电路
接通电源,220V市电经超温熔断器FU后,分成两路:一路加至继电器Kl的常开触点K1-1,接通发热器EH。由电容C11、电阻R31串联组成的防干扰、消除火花吸收回路,并接在K1-1两端,用于消除触点通/断动作所产生的电火花,减小对视听电器的干扰;另一路加至电源变压器T,降压后由次级输出13V交流电,经整流器VD1~VD4整流、电容C1和C2高、低频滤波,产生12V直流电压后,分为两路:一路为继电器Kl供电:另一路经由三端稳压集成电路IC1(LM7805)和电容C3、C4、C10组成的稳压滤波电路,产生5V稳定直流电压,作为微处理器IC2及其他控制电路的工作电源。

2.自动复位电路
由IC2①脚与外接三极管VT2,电阻R4、R5、R6,电容C7等组成自动复位电路。当IC2①脚为低电平时,微处理器内电路复位。当微处理器工作时,IC2①脚为高电平。
3.时钟振荡电路
由IC2(38)、(39)脚与其外接晶体B、电容C8和C9、电阻R12等组成时钟振荡电路。时钟振荡电路产生的振荡频率为4MHz,使微处理器各电路协调工作。
4.过零检测电路
由IC2②脚与其外接三极管VT1,电阻Rl、R2、R3,电容C5、C6等组成过零检测电路。该电路的过零检测输入信号取自电源变压器T的次级,市电以10ms为周期的过零信号加在VT1的基极。当输入电压高于或低于0.7V时,VT1分别导通或截止,使IC2②脚每隔10 ms有一高电平电压信号产生,即每10ms微处理器产生一次外中断,从而保证了系统计时的准确性。
5.键盘输入电路
由IC2(36)脚与其外接功能选择键Sl、时间增加键S2、时间减少键S3、启动/停止键S4等组成键盘输入电路。当按下任一按键时,经分压电阻产生不同的电压,送入IC2(36)脚,经微处理器内部识别电路判定后,执行相应控制程序。其中,Sl为模式选定,可选择的模式包括:煮饭、稀粥、煲汤、快煮、保温等;S2用于增加定时时间;S3用于减少定时时间;S4用于电饭锅启动/停止等。
6.锅底温度检测电路
由IC2(17)脚与其外接温度检测模块RT等组成锅底温度检测电路。温度检测模块安装在发热器面上,主要用来检测发热器的煮饭温度。其可将温度变化转换成电压信号,经输出端OUT加至IC2(17)脚,经微处理器内部电路转换成相应数据,与预设的各种功能数据进行比较,执行相应的加热控制程序。
7.煮饭加热驱动控制电路
由IC2④脚与其外接电阻R30、三极管VT3、二极管VD5、继电器K1、继电器常开触点K1-1以及发热器EH等组成煮饭加热驱动控制电路。该电路主要用于控制发热器EH电源的接通与断开。在此电路中,VD5是续流二极管,为继电器K1提供磁场能释放通道,防止击穿三极管VT3,起保护作用。
8.设定模式显示电路
由IC2(12)、(21)~(24)脚分别与其外接发光二极管L5~L1、电阻R14~R18等组成设定模式显示电路。当某一模式被选中时,对应的发光二极管长亮;该模式运行时,对应的发光二极管闪亮。由IC2(26)~(28))脚、⑤~(11)脚分别与其外接电阻R20~R22和R23~R29、三极管VT4~VT6以及数码管LED1~LED3等组成运行显示计时电路。在定时状态时数码管显示剩余时间,VT4~VT6用于显示器的位。
9.声、光报警电路
由发声报警电路和发光报警电路两部分组成声、光报警电路。其中,由IC2(25)脚与其外接电阻R19、三极管VT7、蜂鸣器HA组成发声报警电路:由IC2(13)脚、发光二极管L6、电阻R13等组成发光报警电路。当IC2(25)脚输出高电平时,VT7导通,HA发声报警。当IC2(13)脚为低电平时,L6发亮报警。同时,当按触功能选择键S1、时间增加键S2、时间减少键S3、启动/停止键S4时,蜂鸣器能发出短促提示音,表示操作有效。当电饭锅加热温度超过温度设定值时,蜂鸣器HA发出连续报警声,发光二极管L6闪亮。