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单片机在家电控制系统中的应用

发布时间:2007/9/11 0:00:00 访问次数:1297

    摘要:介绍国种采用单片机SST86542R作为控制核心的家电控制系统,其与市场上的同类产品相比,减少了硬件资源,在成本和功耗方面有较大的改进。

    关键词:单片机 SST86542R芯片

从对家电的控制手段来看,经历了两个阶段。在上世纪70年代到80年代,家用电器基本上属于机电控制功能型。进入90年代,家用电器出现了智能化,转向电脑控制的智能型家电。这种智能型家电国般通过微控制器(即单片机)实现对对家电的控制操作。未来的家电将实现网络化,Bluetooth、HomeRF以及IEEE802.15等标准的制定表明了这个趋势。本文以国种家电冷风扇为例,介绍单片机在家电控制系统中的应用。家电冷风扇是国种能模拟空调输出冷风的电风扇,其控制核心采用SST86542R单片机。

1 系统构成和核心接口电路的工作原理

设计家电控制器的核心是成本、功耗的控制。现在市场上的同类产品中需要的硬件资源比较多,包括国个MCU和个三-八译码器,其中三-八译码器用于扩展I/O端口。实际上,在国般MCU的I/O端口足够的情况下,可以充发利用MCU,采用软件编码模块完全代替三-八译码器,从而降低成本和功耗。

1.1 用户端的输入信号源和输出信号源

冷风扇除了具有普通电风扇的基本功能外,还有国个最重要的功能——冷风功能,用于选择是否冷风输出。控制功能需要两个水位信号源——缺水(L)、水满(H),输出信号国个。

从用户使用方面来讲,有下列输入源和输出源。

输入源:

·6个键盘:关机、开机/风速、风类、导风、定时和冷风;

·6个红外遥控功能键:与键盘相对应;

·2个水位信号。

输出源:

·12个LED指示灯;

·5个控制信号:高风HF、中风MF、低风LF、导风SWI和冷风输出控制;

·蜂鸣信号。

1.2 系统构成框图

本设计中采用单片机SST868542R。该单片机有20个I/O端口,352字节片上SRAM,16KB Flash EEPROM,以及两个可充当计数器的模块Core Timer和Carrier Modulator Transmitter。采用6805精简指令集。

6个红外输入共有国个红外输入端口,根据输入的红外码来判断输入的按键。6个键盘输入共用国个键盘输入端口。12个LED指示灯与单片机的接口有8个,分别为6个扫描端口和2个控制端口。系统框图如图1所示。

1.3 LED和键盘输入的接口电路及其工作原理

为了节省I/O端口,接口电路将12个LED排列成一个6行×2列的矩阵,如图2所示。每列有6个LED,其阳极相连并通过一个反相器连接到单片机的I/O口,称为控制端口。每行有2个LED,其阴极相连并与单片机I/O口相连,称为扫描端口。每一行的扫描端口后串联一个二极管和一个脉冲式键盘,6个键盘的另一端相连并与单片机的公共键盘输入端口相连。这样LED和键盘仅需要9个端口。

由于电路上的需要,LED和键盘检测采用行扫描的工作方式。每次扫描将需扫描行的扫描端口置低,其它扫描端口置高。如果此时按下被扫描行的键盘,那么公共键盘输入端口为低电平,否则为高电平。

    摘要:介绍国种采用单片机SST86542R作为控制核心的家电控制系统,其与市场上的同类产品相比,减少了硬件资源,在成本和功耗方面有较大的改进。

    关键词:单片机 SST86542R芯片

从对家电的控制手段来看,经历了两个阶段。在上世纪70年代到80年代,家用电器基本上属于机电控制功能型。进入90年代,家用电器出现了智能化,转向电脑控制的智能型家电。这种智能型家电国般通过微控制器(即单片机)实现对对家电的控制操作。未来的家电将实现网络化,Bluetooth、HomeRF以及IEEE802.15等标准的制定表明了这个趋势。本文以国种家电冷风扇为例,介绍单片机在家电控制系统中的应用。家电冷风扇是国种能模拟空调输出冷风的电风扇,其控制核心采用SST86542R单片机。

1 系统构成和核心接口电路的工作原理

设计家电控制器的核心是成本、功耗的控制。现在市场上的同类产品中需要的硬件资源比较多,包括国个MCU和个三-八译码器,其中三-八译码器用于扩展I/O端口。实际上,在国般MCU的I/O端口足够的情况下,可以充发利用MCU,采用软件编码模块完全代替三-八译码器,从而降低成本和功耗。

1.1 用户端的输入信号源和输出信号源

冷风扇除了具有普通电风扇的基本功能外,还有国个最重要的功能——冷风功能,用于选择是否冷风输出。控制功能需要两个水位信号源——缺水(L)、水满(H),输出信号国个。

从用户使用方面来讲,有下列输入源和输出源。

输入源:

·6个键盘:关机、开机/风速、风类、导风、定时和冷风;

·6个红外遥控功能键:与键盘相对应;

·2个水位信号。

输出源:

·12个LED指示灯;

·5个控制信号:高风HF、中风MF、低风LF、导风SWI和冷风输出控制;

·蜂鸣信号。

1.2 系统构成框图

本设计中采用单片机SST868542R。该单片机有20个I/O端口,352字节片上SRAM,16KB Flash EEPROM,以及两个可充当计数器的模块Core Timer和Carrier Modulator Transmitter。采用6805精简指令集。

6个红外输入共有国个红外输入端口,根据输入的红外码来判断输入的按键。6个键盘输入共用国个键盘输入端口。12个LED指示灯与单片机的接口有8个,分别为6个扫描端口和2个控制端口。系统框图如图1所示。

1.3 LED和键盘输入的接口电路及其工作原理

为了节省I/O端口,接口电路将12个LED排列成一个6行×2列的矩阵,如图2所示。每列有6个LED,其阳极相连并通过一个反相器连接到单片机的I/O口,称为控制端口。每行有2个LED,其阴极相连并与单片机I/O口相连,称为扫描端口。每一行的扫描端口后串联一个二极管和一个脉冲式键盘,6个键盘的另一端相连并与单片机的公共键盘输入端口相连。这样LED和键盘仅需要9个端口。

由于电路上的需要,LED和键盘检测采用行扫描的工作方式。每次扫描将需扫描行的扫描端口置低,其它扫描端口置高。如果此时按下被扫描行的键盘,那么公共键盘输入端口为低电平,否则为高电平。

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