----電磁爐方案設計
1、概述
電磁灶是應用電磁感應原理進行加熱工作的，是現代家庭烹飪食物的先進電子炊具。它使用起來非常方便，可用來進行煮、炸、煎、蒸、炒等各種烹調操作。特點：
效率高、體積小、重量輕、噪音小、省電節能、不汙染環境、安全衛生，烹飪時加熱均勻、能較好地保持食物的色、香、味和營養素，是實現廚房現代化不可缺少的新型電子炊具。電磁灶的功率一般在700--1800w左右。
電磁爐按感應線圈中的電流頻率分為低頻和高頻兩大類，相比較高頻電磁灶受熱效率高，比較省電。
按樣式分類，可以分以下三種。
台式電磁爐：分為單頭和雙頭兩種，具有擺放方便、可移動性強等優點。因為**低較受歡迎。
埋入式電磁爐：是將整個電磁爐放入櫥櫃麵內，然後在臺面上挖個洞，使灶面與櫥櫃檯面成乙個平面。業內專家認為這種安裝方法只求美觀，但不科學，很大一部分消費群體把電磁爐當做火鍋，埋入式炒菜並不方便。
嵌入式電磁爐：可適應不同鍋具的需要，不再對鍋具有特殊要求。
本文主要介紹利用spmc65p2404晶元來實現電磁爐的設計。spmc65p2404是凌陽推出的一款工業控制8位微控制器，具有很高的價效比，抗干擾能力強，非常適合應用於工業控制類、家電類產品的設計。使用spmc65p2404設計的電磁爐具有如下效能：
六種加熱模式：火鍋、煎炸、炒菜、燒烤、蒸煮、燒燜；
一種自動工作模式：燒水；
最大720分鐘的定時開機功能；
2小時自動關機保護功能；
小物件檢測功能，對不合適的物件不進行加熱；
系統採用過流、過壓、超溫等多種保護措施；
採用開關電源，使系統能夠在180~250v的電壓範圍內正常工作；
系統設定了故障報警功能，方便故障查詢及檢修；
系統含有自檢程式，方便生產測試。
2、電磁爐設計要求
電磁爐作為一種普遍的家用產品，除了要具有基本的加熱功能外，它的安全效能及穩定性能是設計的關鍵。
電磁爐設有多種保護裝置，包括小物件檢測、過熱自動停機保護、過壓或欠壓自動停機保護、空燒自動停止加熱保護、2小時斷電保護、1～2分鐘自動停機保護以及聲光報警顯示等。
綜合起來，電磁爐可由下述技術特性引數考核：
（1）自身保護特性。輸出開關管是電磁爐的關鍵元件，工作於高電壓、大功率狀態，受成本和器件引數限制，設計時不可能有很大的富裕量，故在工作過程中，若電源電壓過高、工作狀態切換時產生瞬間衝擊、電流增大、機內溫公升過高、鐵鍋挪離灶板或空載，開關管都可能損壞。因此，應保證過壓、過流、過溫、鍋檢測等保護裝置正常；
（2）鍋底溫度控制特徵。鍋底發熱直接傳至灶板（陶瓷玻璃），灶板是導熱材料，故一般都將熱敏元件安裝在灶板底部，探測鍋底的溫度；
（3）功率穩定性。電磁爐應具有輸出功率自動調整功能，以改善電源適應性和負載適應性；
（4）電磁相容性。該效能涉及對其餘家電的干擾和對人體的危害。電磁爐均在電源迴路中設有lc濾波電路並用金屬圍框吸收漏磁通，同時採用脈衝方式，使平均輻射功率控制在最小限度；
在實現以上電磁爐的效能規格的基礎上，我們設計的電磁爐還具有以下的功能規格：
手動控制火力，從300w~1800w 的範圍，共分為14 檔火力，每檔均有穩定的功率；
手動定溫選擇，從70 ~240℃的範圍，共分為6 檔定溫選擇，每檔都能達到精確定溫；
自動烹調功能，內部自帶1 自動烹調功能：燒水。
6 種自選功能：火鍋，炒菜，蒸煮，燉燜，煎炸，燒烤，其中火鍋，炒菜可以調節不同的火力檔位；蒸煮，燉燜，煎炸，燒烤4 種功能可以選擇不同的溫度。
可以實現1~720 分鐘預約開機功能，1~180 分鐘的定時關機功能。
系統提供2 小時自動關機的保護功能。
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補充回答：系統硬體設計
系統採用spmc65p2404 作為主控mcu，主要模式有：鍵盤掃瞄，鍋體溫度檢測，igbt
溫度檢測，電流過流檢測，超壓欠壓檢測，振盪訊號檢測，風扇控制，數碼管顯示控制，led 控制，蜂鳴器控制，系統啟動控制。
功率板電路分析
交流電220v 經過前端濾波處理，通過整流橋，變成大約310v 左右的直流電，通過mcu控制igbt 的導通和關閉，來控制加**圈的工作狀態。
開關電源部分採用ti 公司最新推出的積體電路viper12a，來實現不同電壓的輸出，ac 接入後經過半波整流，接到viper12a 的電壓輸入腳，輸出端通過穩壓變壓的方式來得到18v 和5v 直流電，為ic 和其他外圍元件提供電源。
電路中包含有電流檢測部分，通過電流互感器將總迴路的電流按比較縮小後，通過整流，變成直流，連線電阻到地，系統通過檢查電阻端的電壓來判斷迴路的電流大小。同時迴路電流若超過一定值後，通過另一端的保護訊號反饋到igbt 的控制端，將控制訊號拉低，使igbt 停止工作，同時送到mcu，讓系統停止工作，並產生報警訊號。
控制板電路分析
主控板中主要由mcu，數碼管，發光二極體，按鍵，復位電路組成，數碼管採用共陽型的，發光二極體驅動方法為動態掃瞄，按鍵與seg 線復用，控制com 口，回讀seg 資料的i/o 來掃瞄按鍵。復位電路為低電壓復位電路，當電壓低於2.6v 時，系統產生復位。
4、系統軟體設計
主流程採用分時結構，在每個不同的時間片進行不同的工作，時間片可以對動態掃瞄的led進行定時重新整理和掃瞄，方便程式控制。
工作時採用時間輪循的方式，能有效的利用時間資源。過程中主要通過標誌的方式將資訊傳遞到其他模組。
中斷程式
電流過流中斷是整個系統唯一的中斷，當產生中斷時，系統馬上停止控制訊號，然後置電流過流標誌，讓系統在其他地方檢測過流的狀態是否持續3 秒，若是，則產生電流過流的報警訊號，系統停止工作。
功率調節模組
系統需要根據外部電壓和電流的大小，來計算是否已經達到了設定的功率值，通過比較後的功率大小關係來調整pwm 值，以輸出比較恆定的功率。
假設外部電壓為v1，
mcu 檢測到的電壓值v2，根據電路計算得：
v2=5.1*v1/（330+5.1）
得到的a/d 值data 為：
補充回答：data=v2*256/5
外部電流和mcu 通過轉換的電壓的測試值的關係為：
外部電流值/轉換後的電壓=2.4
根據上述關係來換算功率值的大小：
p=v*i=0.06*ad（v）*ad（i）
推出：ad（i）=100*p/（6*ad（v））
確定ad（i）後，再通過調整pwm 值，以使ad（i）達到計算的值。
5、系統資源分配
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