作者：揚生

    微波爐控制器的工作環境相對比較惡劣。首先是爐腔溫度比較高，控制器附近溫度也會比較高，達到60℃~70℃；另一方面，微波輻射對單片機抗干擾的要求也很高，在做多次快速開關門試驗中，當少量微波泄露時，對控制器有一定的輻射，以及反復開通和關斷大功率負載會產生較強的干擾。所以選擇合適的單片機十分重要，在多年的家電產品設計中，經常用盛群半導體(holtek)的48系列及46系列8bit單片機設計微波爐控制器，無論在適應工作環境還是抗干擾等方面都完全滿足要求，在成本及供貨等方面比國外芯片也有更明顯的優勢。

    本文通過實際產品為例，以產品功能要求、方案確定和芯片選型、硬件設計、軟件規劃及編寫等幾部分介紹如何用單片機設計微波爐控制器。

    功能要求

    設計產品首先了解產品的要求，了解越詳細設計反復修改就越少，特別是關于影響芯片選型及輸出控制等跟硬件直接相關的部分。本文介紹的微波爐控制器的主要功能如下：

     微波加熱，功率有10檔。

     燒烤加熱，功率有2檔。

     熱風烘烤加熱，溫度多檔。

     混合加熱，有三種組合模式：燒烤加微波、烘烤加微波、烘烤加燒烤。

     自動解凍，重量選擇有20檔。

     自動菜單，6大類，各類分別有重量選擇。

     顯示：88:88數碼管，四周帶14個圖標。

     按鍵：有功能選擇鍵、啟動鍵、取消鍵、熱風烘烤鍵，時鐘及定時鍵，自動菜單各功能鍵，總共11個。

     編碼開關：調節加熱時間。

     另有蜂鳴器、門檢測和門燈控制。

    方案確定和芯片選型

    了解產品的詳細要求后，需要確定具體的實現方案，首先是選擇合適的單片機。選擇合適的型號主要要看兩個方面：硬件資源和軟件資源。要選擇合理的單片機首先必須了解單片機的各系列及各款的資源，再了解需要什么樣的資源，下面分別從硬件和軟件來說明怎樣根據要求選擇單片機。在選擇單片機時，整個產品的方案也基本確定。

    硬件相關資源

    硬件相關的資源是指外圍硬件相關的如i/o數量、特殊驅動、工作電壓等。

    首先，選擇合適的單片機系列。看供電電壓及工作溫度抗干擾能力等是否滿足要求。盛群的mcu在系統振蕩頻率小于4mhz時供電電壓供電范圍為2.2v~5.5v，當8mhz時則為3.3v~5.5v，要提高系統的抗干擾能力，最好用5v電壓供電，當供電電壓較高時，mcu內部所有邏輯電平幅值較高，容差電壓大，干擾更強才能改變其邏輯狀態。工作溫度，選擇holtek的48和46系列工業級單片機，工作溫度范圍為-40℃~85℃，完全能滿足微波爐控制器工作溫度的要求。在選擇合適的系列時，還要看特殊資源的要求，如中斷口、pwm、蜂鳴器驅動、a/d轉換等；在此產品的具體要求中，需要檢測爐腔的溫度以及在產品中需要對交流風扇調速，溫度檢測需要a/d轉換，交流風扇調速控制需要有過零中斷，所以，在這個產品中選擇了46系列單片機。但此產品不需要lcd驅動、高精度a/d轉換及比較器等資源，則不選擇ht46r6x、ht46r5x、ht46r1x等系列，而選擇ht46r2x系列。

    再就是選擇的具體i/o要求和什么樣封裝的單片機，在holtek單片機中同型號的單片機有多種封裝，如ht46r23有dip28或sop28封裝，也有dip24或sop24封裝，其i/o分別為23個和19個。

    根據前面提到的功能要求，其i/o的需求列舉如下：

    繼電器驅動：微波、燒烤、熱風烘烤、門燈/轉盤、散熱風扇共5個輸出ports。

    蜂鳴器驅動：1個輸出ports

    按鍵有11個：11個輸入port

    門狀態檢測：1個輸入port

    編碼開關檢測：2個輸入port

    顯示數碼管：5個com，9個段，需14輸出port

    過零中斷檢