韩国惊悚电影:触摸按键电磁炉设计原理

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触摸按键电磁炉设计原理2009年12月18日 星期五 21:49 能完美的集成在同一个PSoC控制器上来完成。

图2. CY8C22x45系统框图

 

3.2 触摸按键设计
CY8C22545片上包含有优化的触摸控制逻辑,图3是该器件用于一个通道的CSD触摸感应控制的内部硬件框图。与以往的Cypress触摸产品比较,CY8C22545产品有以下一些特点:
1)CY8C22545采用左右两条模拟总线的结构,所有的IO口都可通过模拟开关分别接到左右两边的模拟总线上。所有的IO口都可作为触摸传感器的输入端。另外,CY8C22545内部设计了两套扫描控制逻辑,可支持两个触摸传感器同时进行扫描的操作,这样可以减少总的按键扫描时间。在微波炉等多按键(或滑条)的设计中,这种方式有着独到的优势。
2)该器件内部有两个电流源(IDAC),每个电流源有256级调节范围,可输出0~640uA电流,基本可替代各种Capsense精度配置时所采用的外部放电电阻,因此只需要一个外接的充放电电容即可完成感应电容的检测。另外,采用内部IDAC替代外部放电电阻这种方法在做Capsense参数调整时非常方便,无需更换外部电阻即可实现参数的优化配置。当然,客户仍然可以选择使用外部电阻作为Capsense的放电电阻。
3)扫描时钟源,计数器和定时器都用专用的资源来支持,不占用任何数字模块资源,因此可以有更多的数字资源用于系统控制。
4)另外,由于电路上的优化,每个按键扫描完成后才产生一次中断,因此大大的减少CPU干预时间,使得CPU有更多时间处理其它任务。

图3. CSD触摸感应控制逻辑框图

3.3 系统设计
本设计采用目前市面上比较流行的电磁炉结构,即功率板由一片LM339及一些分立器件构成,而用户接口板由MCU及LED等分立器件构成。功率板实现了包括同步检测,电流负反馈控制,振荡电路,浪涌保护等控制,本文就不再详述。用户接口板实现了触摸感应控制,LED数码管和LED灯扫描驱动,用户菜单管理,IGBT及锅具温度检测,过温保护,供电电源过欠压保护,电磁炉恒功率控制,恒温控制,风扇、蜂鸣器等外设控制以及其他一些系统主控功能。图4是用户接口板的硬件框图。


图4. 用户接口控制板框图

Pin

功率板连接接口定义

1

电源+5V

2

线圈温度输入

3

IGBT温度输入

4

锅具温度输入

5

PWM 参考输出

6

AC 电源电压检测输入

7

AC 电源电流检测输入

8

PWM 输出允许控制

9

风扇控制

10

谐振过零检测

11

电源地

 

 

 

 

 

 

CY8C22545采用44 pin 的TQFP封装,最多有38个I/O,可支持到37个触摸传感器的输入,因此可满足大多数复杂的用户接口板设计。如果IO数量不能满足需求,用户可以通过SPI接口与外部一片74LS164完成IO口的扩展用于LED等外围器件的驱动。
在本设计中,CY8C22545对外部12个触摸感应按键进行检测,SAR10 ADC对各个温度传感器及AC电源的电压和电流进行采样,并使用了三个数字模块分别配置成三个8bit精度的PWM发生器,用于驱动蜂鸣器,控制风扇转速以及产生功率控制用的PWM参考信号。另外,用一个数字模块配置为8bit的定时器,用于固件的时基。如果需要IO扩展,则可用一个数字模块配置为SPI接口以驱动外部串并转换逻辑。
恒功率控制和恒温控制是电磁炉主要的两种工作模式。在本系统中分别采用了两个PID闭环控制算法实现恒功率控制和恒温控制。由于这两种系统具有不同的时间参数,需要分别调整设定系统PID参数。
无锅检测是电磁炉中一个重要的技术,它包含放置检测和移开检测。放置检测采用脉冲方式。在电磁炉正常工作之前,CY8C22545使主谐振电路打开一个很小的时间,通过计算谐振过零点个数检测谐振电路的振荡次数。当没有锅具时,主谐振电路处于欠阻尼状态,谐振过零点检测端有较多的脉冲产生。有锅具时,主谐振电路处于阻尼状态,此时谐振过零点检测端产生的脉冲较少。CY8C22545能够通过检测脉冲的数量决定是否有锅具存在。移开检测采用了电流检测的方法。当电磁炉正常工作时,工作电流会稳定在一个正常范围内。如果移开锅具,系统的电流会急剧下降到一个较小的范围。CY8C22545可以通过检测电流的急剧下降,判定锅具移开。另外,在CY8C22545输出一个固定占空比PWM的条件下,系统的工作电流会维持在一个特定的范围。CY8C22545也可以通过检测当前电流是否符合当前PWM的占空比来判断锅具是否移开。


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