智能家电基础2.ppt

家用电器基础与维修技术 0.3 单片机基础 0.4 家用电器的智能控制 0.3 单片机基础 0.3.1 概念 微处理器（MPU），其功能相当于中央处理器(CPU)。第一代：(1971～1973年)Intel4004、8008；第二代：(1973～1978年) Intel 8080/8085、MC6800、Z80；第三代：(1978～1981年) Intel 8086、8088、MC6800；第四代：(1981～1989年) Intel80286、80386、80486，(1993年～) Intel 80586(Pentium)、P6等。 单片机是单片微型计算机的简称，它是将计算机的中央处理系统(CPU)、存储器（RAM和ROM）、I／O接口器、定时器／计数器以及串行通信接口器等功能电路集成在一块芯片上，组成一个完整的微型计算机，故名单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，本质叫法应为微控制器（MCU）。 0.3.2 典型的单片机结构 1.单片机的外部结构特性 2.MCS-51系列存储容量 3.单片机性能比较 （1）CPU的位数：4/8/16/32； （2）片内RAM容量，ROM容量，EPROM容量； （3）寻址范围，片外扩展能力； （4）定时器/计数器数量及位数； （5）输入/输出接口线数； （6）中断源及个数； （7）工作频率； （8）其它附加功能：A/D转换器、比较器、驱动器、蜂鸣器接口、PWM输出等。 4.单片机的指令系统 （1）指令格式 操作码 [操作数] ；[注释] 操作码 ： 助记符表示的字符串，规定了指令的操作功能。 操作数 ：参与操作的数据或地址。操作数可以有0、1、2、3个，例如传送指令多数有两个操作数，写在左（前）面的称为目的操作数，写在右（后）面的称为源操作数，操作码与操作数间用空格分隔，操作数与操作数间用“，”号分隔。 注释 ： 该条指令说明，用“；”号分隔。如： MOV A，30H；30H单元的内容送累加器A （2）单片机的寻址方式 一般根据操作数的来源进行分类 5.单片机的控制原理 0.4.1 控制系统的几个概念 1.控制系统与控制对象 完成控制任务需要由若干分工明确的单元协同工作，其中任何部分都不能独立完成工作，这些为完成某项控制任务而相互联系在一起的单元构成一个控制系统，简称为系统。 为满足某种要求，设备或过程按照控制规律进行工作，这些设备或过程称为控制对象。如调光台灯的控制对象是灯泡而不是光亮度，电风扇的控制对象是电动机而不是风速等等。 3.开环与闭环控制比较 0.4.3 家用电器的一般控制 2.水箱供水的闭环控制 3.程序控制 0.4.4 家用电器的智能控制 （2）湿敏器件的基本应用电路 （3）SnO2气敏传感器 （4）透射式光耦合器制造烟雾报警器 3.驱动电路 4.家用电器智能控制实例 0.5 单片机与家用电器的接口电路 0.5.1 输入信号接口 (2)过压、过流信号接口 在家电产品中，有时需对负载能力和输出控制电路的电压进行控制，以免引起家电产品的损坏。过压信号接口的原理图如图，过流信号接口与过压信号接口的差别是过流信号接口电路用电流互感器TB代替了过压信号接口的变压器T。 2.模拟信号接口 (1)温度信号接口 在电热器具、制冷空调等家电产品中，一般采用热敏三极管对温度进行检测。温度信号为模拟信号，需要转换为数字信号才能用单片机进行处理，因此通常要选用含有A／D转换器的单片机。某些单片机中，用比较器的输入端接收检测到的模拟信号，若单片机中无A／D转换和比较器时，可用定时计数器接收模拟温度信号，但温度检测电路需有模拟／频率转换功能。 0.5.2 输出信号接口 1.开关信号输出接口 开关信号接口可直接驱 动发光二极管、继电 器、晶体管或晶闸管 等，如图所示。当单片 机μPD7566的I／O线 P90输出高电平时，流 经发光二极管VD的电 流极小，不能发光，当 2.数字信号输出接口 (2)键盘扫描码的输出接口 在键盘扫描码的输出接口电路中，Pl00～P102 I/O线是扫描码的输出端，P10～P13I／O线用于接收键盘的按键信号，如图所示。 (3)D／A转换的数字输出接口 为进行数字／模拟信号的转换，一般将数字送到 I／O接口，而在端口外加电阻解码网络(T型网络)来产生模拟信号。在D／A转换的数字输出接口中，Pl00用于输出数字的最高位，P103用于输出数字的最低位。如右图所示。 0.5.3 功率驱动接口 单片机是微电子器件，输出的信号功率很小，要驱动大功率的加