單片機(jī)CW77P203實(shí)現(xiàn)的電暖器應(yīng)用方案

現(xiàn)今的中國，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高。催生了品種花樣越來越繁多的小家電產(chǎn)品。小家電行業(yè)市場極其廣闊，利潤相對(duì)豐厚且增長前景穩(wěn)定。目前已成為眾多家電廠商的投資新熱點(diǎn)。而隨著行業(yè)的發(fā)展，智能、環(huán)保、使用方便、多功能等日益成為人們對(duì)小家電產(chǎn)品的要求。單片機(jī)從而成為小家電中的核心部件，直接關(guān)系著產(chǎn)品的性價(jià)比。本文以電暖器和CW77P203為例。介紹了普芯達(dá)公司“中國風(fēng)”O(jiān)TP系列單片機(jī)在小家電產(chǎn)品中的完整應(yīng)用方案。

CW77P203

CW77P203是上海普芯達(dá)電子有限公司自主研制生產(chǎn)的一款帶15位ADC轉(zhuǎn)換器的RISc高性能8位微控制器。片內(nèi)具有2K字的OTP只讀程序存儲(chǔ)器、128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，包含定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、中斷控制器、LVK(低電壓復(fù)位)、I／o口、比較器、PWM、看門狗及內(nèi)部KC振蕩器等多種功能模塊。其ADc支持12通道，15位數(shù)據(jù)，高達(dá)12位精度，具有模數(shù)轉(zhuǎn)換和比較器兩種工作模式。芯片具有從2.2v到5.5V的寬工作電壓范圍，－40℃到+85℃的工業(yè)級(jí)工作溫度范圍。其內(nèi)部模塊框圖如圖1所示。

電暖器硬件設(shè)計(jì)

電暖器整套方案由液晶顯示、觸摸鍵盤、旋轉(zhuǎn)及搖頭電機(jī)控制、加熱控制、溫度檢測、蜂鳴報(bào)警以及紅外遙控等幾部分組成(圖2)。

用戶可通過鍵盤或遙控器控制電暖器的啟動(dòng)、停止及是否搖頭：設(shè)置加熱檔位(高低兩檔)、溫度以及定時(shí)時(shí)間等運(yùn)行參數(shù)。機(jī)器的工作狀態(tài)、設(shè)置的參數(shù)值、當(dāng)前溫度都可以在LCD上顯示。當(dāng)機(jī)器傾斜到一定程度，或溫度超過一定值時(shí)，還能自動(dòng)關(guān)閉機(jī)器的運(yùn)行。蜂鳴器則用來提示某些工作狀態(tài)或報(bào)警。

CW77P203硬件連接

本應(yīng)用方案中。單片機(jī)CW77P203的硬件連接如圖3所示。其中，P17和P20分別控制兩檔加熱部件：p21、P23和P07控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)和搖頭：POS是溫度檢測輸入端，接到內(nèi)部ADC上：P06是紅外遙控?cái)?shù)據(jù)接收端；P03是中斷方式傾倒檢測輸入：P24、P25、P26、P27和P34用于LCD顯示及其背光的控制；P22、P00、P01、P02、P31、P32和P33則共同組成6鍵觸摸鍵盤的控制器。

方案中，使用CW77P203的內(nèi)部4MHz振蕩時(shí)鐘作為系統(tǒng)時(shí)鐘，采用內(nèi)部復(fù)位電路對(duì)系統(tǒng)復(fù)位，并用內(nèi)部WDT監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。

觸摸鍵盤

方案中設(shè)計(jì)了6個(gè)觸摸按鍵，有開關(guān)、溫度設(shè)置、定時(shí)設(shè)置、檔位選擇、搖頭等。每一個(gè)按鍵(以KEYl為例)的連接圖如圖4所示。

圖中S1即觸摸按鍵感應(yīng)區(qū)(比如PCB上的敷銅)。

利用CW77P203的內(nèi)部頻率輸出功能，在KEY CLK引腳輸出頻率為1MHz的方波。觸摸感應(yīng)信號(hào)接到內(nèi)部ADc的通道輸入端(KEYx引腳)，由ADc檢測按鍵感應(yīng)區(qū)是否被觸及，從而確定是否有按鍵被按下或釋放。

方案中的其它功能限于篇幅不作敘述。

軟件設(shè)計(jì)

為了更快地處理電暖器的定時(shí)運(yùn)行、響應(yīng)按鍵和遙控、判斷電暖器的運(yùn)行溫度等，軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用了多個(gè)中斷，以提高實(shí)時(shí)性。因此，軟件的主程序相對(duì)就很簡單了，如圖5所示。

首先，方案采用了1個(gè)1ms的周期性定時(shí)中斷。在這個(gè)中斷中，啟動(dòng)ADC，處理定時(shí)運(yùn)行任務(wù)，處理與蜂鳴器控制相關(guān)的PWM等。

AIDC用于觸摸按鍵以及溫度測量等，也采用中斷方式處理。每通道的ADc轉(zhuǎn)換完成后，產(chǎn)生中斷，CPU在此中斷中完成觸摸按鍵的判定算法。以及溫度的計(jì)算等。AIDC的中斷服務(wù)流程如圖6所示。

在這些算法中。最具特色的是浮動(dòng)門限的觸摸鍵判定算法。通過ADC采樣得到按鍵的值后，算法會(huì)根據(jù)該按鍵的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)判定按鍵是否被按下的比較門限進(jìn)行上下浮動(dòng)，剔除使用環(huán)境中各種污染(比如水)和印制板不同布局布線帶來的按鍵數(shù)據(jù)誤差。從而更準(zhǔn)確地判定按鍵是否真正被觸摸。

方案對(duì)遙控的接收亦采用中斷方式。遙控接收端口設(shè)定為中斷輸入模式。在此中斷服務(wù)流程中完成遙控輸入的接收、譯碼等工作。

結(jié)語

經(jīng)過測試。該方案達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期，觸摸按鍵反應(yīng)靈敏無誤觸發(fā)，遙控接收準(zhǔn)確可靠，運(yùn)行及保護(hù)正常、可靠。

CW77P203還可用于其它各類小家電。