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<P align=center>新聞和重要文章</B></SPAN></P></TD></TR>
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<P align=center><FONT
color=darkblue>單片機控制的家用飲料快速冷熱保溫機</STRONG></FONT><BR>2003年,第1期,類別:智能電子<BR></P>
<P
align=left> 現在罐裝飲料已成為人們日常生活的必需品,許多飲料還標出了最佳飲用溫度。然而,由于條件的限制,人們一般都是將其放在冰箱中冷藏,需要時取出飲用。這種所有飲料均采用同一溫度的飲用方式,是無法滿足人們個性化需求的。于是,一種全新的小家電——家用飲料快速冷熱保溫機(又名微電腦冷熱溫酒機)便應運而生了。<BR> 一、功能特點 <BR> 采用一片5A半導體制冷片作制冷或加熱器件,單片機作主控芯片,節能環保、方便實用、操作簡單,可以對罐裝飲料及酒類等進行快速加熱或急凍。該機有兩個輕觸按鍵,可設置10個溫控點,有LED同步顯示,設有制冷與加熱狀態指示燈顯示本機工作狀態,控溫精度±1℃,可完全滿足不同口感的需求。<BR> 二、電路工作原理<BR> 半導體制冷片的工作原理,可參閱《電子報》2000年的有關文章。硬件電路如圖1所示。由于半導體制冷片的工作電壓為DC12V,所以本機采用DC12V、輸出電流不小于5A的直流電源供電,經D1隔離后分為三路,一路為繼電器供電,一路通過R12到JP3-1為冷卻風扇供電,一路至U1輸入端。本機采用Z8系列八位單片機Z86E02控制。其P27作為按鍵輸入,P20~P26作LED顯示輸出,采用動態掃描方式,8個雙向I/O口可接收二個輸入信號并直接驅動12只LED。二個按鍵分別為溫度向上(UP)與向下(DOWN)設定鍵。LED1~LED10為紅色發光二極管,分別指示設定的10個溫度點;LED11,點亮時表示正在制冷;LED12點亮時表示正在加熱。R6為P27的上拉電阻,C4為抗干擾電容。P0口作輸出,P01經Q1驅動12V10A繼電器RL1,控制半導體制冷片的工作電源;P02經Q2驅動12V帶常開與常閉雙觸點的繼電器RL2,切換加在半導體制冷片上的電源極性,使之制冷或加熱。P3口通過軟件配置成使用片內的二個高性能可編程模擬比較器。在本電路中用一個模擬比較器作被控溫度的采樣,省去了價格較貴的A/D轉換芯片或帶A/D轉換的單片機。溫度傳感器采用負溫度系數熱敏電阻(NTC)RT1,由R7、R8、RT1組成的分壓電路為P31(模擬比較器的正輸入端)提供溫度采樣電平,P33為片內模擬比較器的公共負輸入端,作比較器的參考電壓輸入端。參考比較電壓由軟件配合R9、C8及D2等產生。<BR> 三、軟件設計<BR> 程序流程圖如圖2所示,主要由主程序、定時中斷子程序、按鍵掃描子程序與溫度控制子程序等組成。主程序在初始化后,不斷執行動態顯示掃描程序,并等待定時器T1中斷。T1每10毫秒中斷一次,在中斷程序中進行計時,每0.1秒調用一次按鍵掃描子程序,這樣既可快速響應按鍵輸入,又可消除由按鍵抖動帶來的誤動作,簡化程序。由于溫度的變化是一個緩慢的過程,所以溫度的采樣與控制子程序設計為每秒一次。溫度采樣過程為:{1}P00口置于低電平,C8通過D2、P00放電;{2}清計數器count(count為自定義的一個工作寄存器),置P00為高電平,D2截止,+5V電源通過R9向C8充電;{3}計數器count加1;{4}檢測P31口(實際為片內比較器的輸出端),為高電平轉到{3},當其變為低電平時,則計數器count中的值對應檢測溫度;{5}置P00口為低電平,使C8通過D2及P00口放電。至此,整個A/D轉換完成,以后的轉換過程只需從{2}開始即可。由于需要控制10個溫度點,為簡化程序,避免繁雜的運算,采用實測溫度的簡單標定方法,可很快找出對應的10個計數器值。下表為采用圖1所示參數測定的10個溫度所對應的計數值,供參考。實驗證明,采用此標定方法完全可以滿足系統的要求。<BR> 四、使用與操作<BR> 開機時默認溫度點為0℃,上電后可以按UP或DOWN鍵設定溫度;按鍵時,溫度按0、3、6、9、12、15、18、21、24、50℃順序雙向循環,對應LED同步顯示。選定溫度后,本機開始進行溫度自動控制。溫度低于設定值,20秒后加熱燈(紅色)亮,開始加熱。溫度高于設定,10秒后制冷燈(綠色)亮,開始制冷。溫度達到設定值時,自動進入保溫狀態。當被控溫度在設定溫度±1℃范圍內時,加熱及制冷燈滅,加熱及制冷。<BR><BR>
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