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1、- 0 -基于基于 VFDVFD 的欧式电烤箱控制板的设计的欧式电烤箱控制板的设计摘摘 要要：本文的主要任务应用专业课程中电路中的相关知识以及单片机编程技术进行欧式智能电烤箱的设计。智能家电是目前家电发展的重要方向，通过单片机对烤箱的智能控制，能够有效地提升烤箱的工作特性以及电烤箱的附加值。产品中采用了电路中常见的滤波电路、电源电路以及 A/D 转换电路等各个模块电路作为电路硬件实现的载体，同时烤箱中采用了性价比较高的 51 系列的单片机进行控制，在程序控制中，采用了汇编程序进行了控制程序的编写，增强了程序的可读性以及实时性。 关键词关键词 ：智能家电；电烤箱；合泰单片机；PCB；VFDThe
2、 design of the new European electric oven Abstract：The main task of this paper applied professional courses in the circuit in the relevant knowledge and programming technology for intelligent electric oven European design. Intelligent home appliances is current home the important direction of develo
3、pment, through the single-chip microcomputer to the oven and intelligent control, can effectively improve the working characteristic of electric oven oven and added value. Products used in the circuit of the common filter circuit, power supply circuit and A / D conversion circuit and so on each modu
4、le circuit as the circuit of hardware implementation of carrier, at the same time the oven used in the cost-effective of the51series of single chip control, the program control, and adopted the assembly procedures were performed in the control program, enhance the readability of program and real-tim
5、e.Keywords：Intelligent household electrical appliance; electric oven; single-chip; PCB; VFD- 1 -第一章第一章 绪论绪论1.1 本课题的研究的背景以及现实意义本人目前在扬州嘉华科技有限公司研发部进行毕业实习工作。在实习过程中，我了解到新型欧式电烤箱是扬州嘉华科技有限公司本阶段重点研发的新产品之一，欧式电烤箱主要是针对目前电烤箱的现状以及产品的实际需求进行开发。由于目前传统的电烤箱存在着不能够进行智能化控制烤箱的工作状态，同时传统的电烤箱在使用过程中存在一定的安全隐患的问题，在进行了欧洲市场的电烤箱实际
6、需求调研的基础上，公司研发部计划应用单片机控制以及 VFD 显示技术，在目前电烤箱的基础上，实现智能控制足市场需求的智能电烤箱。因此我决定将公司的产品设计与本人的毕业设计结合起来，以实际的公司产品的研发作为毕业设计的课题。图 1-1 毕业设计设计产品来源企业 扬州嘉华科技有限公司1.2 本课题对于专业知识的综合应用情况根据在学校中学习的知识以及公司对于智能电烤箱的实际研发要求，新型欧式电烤箱的功能确定为开机能够正常显示并完成电路的自检，同时可以进行工作时间的人工设置以及自动设置以及能够智能控制电烤箱的工作状态并采用VFD 显示技术进行显示。在学院三年的单片机学习过程中，我们学习单片机都是采用学
7、院设计的单片机开发板以及 C 语言进行学习，学院的 51 单片机开发板在单片机最小系统的基础上配置了数码管显示、LCD 显示区、独立键盘输入区以及模拟量输入、A/D转换等资源，满足了单片机实际开发的绝大部分要求。开发板上常见的电路模块可以为电烤箱的设计提供较好的电路基础，扬州嘉华科技有限公司设置有扬州智能家电研发中心，产品的开发具有了必要的物质基础以及成熟可以借鉴的- 2 -开发经验。公司在本产品开发之前已经成功开发了冰箱自动控制电路板以及油烟机的控制 PCB。在这些产品的开发过程中，公司研发部门积累了一定的开发经验，这些都为产品的开发提供了一定的技术基础。根据研发部的设计要求，我重新学习的汇
8、编程序指令，采用汇编程序进行程序的编写。本课题的选题难度适中，能够对应用电子技术专业学习的专业课程有较为全面的应用与掌握，能够应用所学习的专业进行实际工业产品的开发，同时也与自己的专业能力符合，与就业的岗位能力符合。1.3 课题论述总体结构安排第一章叙述了温湿度警报器背景以及现实意义第二章则主要介绍设计工作总体概述以及产品工作的原理，按照功能电路的分别进行详细的分析讨论，最终分析电路的总体工作原理。第三章主要讨论应用 Protel 软件来实现电路原理图的绘制以及印制板设计第四章是温湿度警报器的软件实现部分，主要是利用 C 语言进行程序的编写，完成电路的测量功能。第五章为总结和展望，总结本课题设
9、计的总体思路，产品的功能以及对于产品功能升级等进行情景展望。- 3 -第二章第二章 新型欧式电烤箱新型欧式电烤箱的工作概述以及原理分析的工作概述以及原理分析2.1 新型欧式电烤箱的工作概述新型欧式电烤箱是由电源电路，单片机信号处理，显示单元，输出继电器控制电路，工作状态设置，工作状态报警电路等六个功能部分构成。其中电源电路采用了常见的串联型稳压电源；单片机信号处理中采用了台湾的HOLTEK(合泰）系列的单片机 HT48R065，这种单片机价格便宜，工作特性较好，非常适合在家电控制中采用；产品设计中采用了 VFD（真空荧光管）作为工作状态的显示方式；对于电烤箱的工作状态采用了固态继电器进行控制；
10、在产品工作中，采用了直流驱动的蜂鸣器进行报警以及工作状态的提示。HT48R065 单片机在电烤箱上电的时候进行系统工作的自检，同时不断控制显示电烤箱的实时工作状态，单片机不断检测产品按键输入的命令，并不断进行工作状态与设置状态的对比，通过继电器对产品的工作状态进行控制。2.2 新型欧式电烤箱的功能与特点1 产品具有较宽的工作电源电压范围（3-24V）；2 产品能够对外部的控制对象实现有效控制，输出驱动能力强（输出电流不小于 20mA)，输出阻抗不大于 10 千欧；3 产品能够实现精确计时，连续工作 48 小时，控制时误差不超过 3 秒；4 产品人机界面友好，VFD 显示以及工作设置按键设置简单
11、；5 开发的单片机程序要能够进行移植扩展，便于在不同的产品中使用；6 整机工作稳定、性能可靠，适应性强。2.3 系统硬件电路总体结构框图图 2-1 新型欧式电烤箱总体结构框图2.4温新型欧式电烤箱总体电路原理图 HT48R065 单片机VFD 显示模块 （含驱动）输出继电器控 制电路电路工作状态报 警、提示模块串联型稳压 电源工作设置电路 模块- 4 -温新型欧式电烤箱是由电源电路，单片机信号处理，显示单元，输出继电器控制电路，工作状态设置，工作状态报警电路等六个功能部分构成C3 104AC1AC2+3-4B1MB10SC2 1000UF/10V1P2AC-N1P1AC-LVinVout GN
12、DU27805+5V +12VC1 470UF/50VR33 472timerC4 102R2472Q2 S8050R1472Q1 S80501354L+12VRELAY_1+12V1354MRELAY_2D3 LL4148D4 LL4148RELAY_3R3472Q3 S8050+12V1354ND5 LL4148D1LL4148D2 LL4148+5VBP1R34 200R+5VbzR4 103R5 103R6 103R9 101R8 101R7 101R10 101Q4S8050Q5S8050Q7S8050com2K2lampK3 menuK6auto offK5downK1relayK
13、4upagfR27101R28101Q6S8050Q9S8050Q8S8050e dcQ10S8050com3R13 101R11 101R12 33R+5Vcom6com4com5com7com1com8com7com5com4c defa bgRELAY_1RELAY_2RELAY_3bzcom1 com2com3com4com5com6com7com8+5VR30101R29101R31101R32101C5104timer LR 17 472R 18 472R 19 472R 20 472R 21 472R 22 472R 23 472T11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
14、 12 13 14 15 16 17 18LED1 CON18NMLPA3/INTPA2/TCOPA1/PFDPA0/PFDVSSPC6PC7PC0PC1PD0PD1PB0/SCOM0PB1/SC0M1PB2/SC0M2PB3/SCOM3 PB4 PB5 PD2 PD3 PC2 PC3 PC4 PC5 VDD PA7/RES PA6/OSC1 PA5/OSC2 PA4U1HT48R065Q11S8050R14 101R 24 472bQ12S8050R15 101R 25 472Q13S8050R16 101R 26 472com8MNcom6com1R35 103C6104C601uF/Ta
15、n+12-12-12+12C48 .22uF/TanR341KC39 10nFR3010KR28 10K/POTR27 4K7R264K7R254K7R244K7V01 IN47331098N01CTL074567N01BTL074321411N01ATL074Vref29V+6V-7CLK19CLK4CS1RD2WR3INTR5D218D317D416D515D614D713D812D911D11ADC1001R23 4K7C44 100PFC591uF/TanR29100K/POTTP3ADC RD WRD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D0.71234567891011121
16、3141516RP116PIND0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D71 2 3 4JP1 4 HEADER1 2 3 4JP24 HEADER+12-12VCC图 2-2 新型欧式电烤箱电路总原理图2.5 主要器件介绍2.5.1、电阻在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高 1时电阻值发生变化的百分数。电阻是所有电子电路中使用最多的元件。2.5.2、VFD（真空荧光显示屏）VFD 是 Vacuum Fluorescent Display 的缩写,意为真空荧光显示屏，其工作方式类同于电子管。VFD 的产品特点自发光，显示清晰容易实现多色显示；图形设计自由度大工作电压比较低可靠性高（环境适应性好） ；VFD 的应用领域由于它可以做多色彩显示，亮度高，又可以用
