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研发开发部研发三部2008年01月09日 电脑板基础知识 目录 电脑板的主要组成部分工作原理电脑板制作工艺流程常见问题分析 一 电脑板的组成 电脑板主要由以下几个部分组成 按功能分 1 电源部分 为电脑板主要部件提供电源 2 显示部分 显示主要功能及时间等参数 3 按键扫描电路 将 按键输入 转化为功能输出 4 负载部分 驱动蜂鸣器 继电器等负载 5 单片机外围电路 保证单片机正常工作 按模块分 1 输入模块 电源 按键 编码开关等 2 输出模块 继电器 蜂鸣器 显示屏等按强弱电划分 1 强电部分 交流输入 继电器负载 马达 微波 烧烤 2 弱电部分 显示屏驱动电路 单片机外围电路 按键扫描电路等 二 电脑板工作原理下面以 功能 分类 来介绍电脑板的工作原理 1 电源部分 为单片机及继电器等元器件的正常工作提供电源 分为 5和 12V两部分 其中 5V主要给单片机 LED LCD或VFD显示器件等外围元器件供电 12V主要用于驱动蜂鸣器 继电器等负载器件 电源部分的稳定性直接决定了电脑板关键部件的工作是否正常 一旦电源不稳定或者不能为单片机等部件提供电源 则会产生显示不良 单片机不工作 继电器不能正常吸合等问题 电源部分电路原理图 上图中 T1 为变压器 其作用是将AC120 220 230V的交流电降压为AC7V AC11V两组交流电 然后通过图中的 桥堆 实现全波整流 转化为直流电 再通过电容的滤波作用 滤除整流后的杂波信号 实现波形较平整的直流电 桥堆 下图即为变压器实物照片 变压器右侧的四个二极管即组成了 桥堆 实现交流电到直流电的转换 故这些二极管称为 整流二极管 2 显示部分 电脑板的显示部分按显示方式的不同 分为LED显示 半导体发光二极管 LCD显示 液晶显示 VFD显示 真空荧光显示屏 等 不同的显示方式 其显示部分的工作原理略有不同 显示部分主要用于将当前所选功能或时间等参数直观地显示在显示屏中 以共阳极型LED显示为例 下图为显示效果图 上图为 共阳极型数码管 的原理图 每一个 8 字均是由A G七段发光二极管组成 平常所见到的几个8字完整点亮的情况 并非是这几个8字同时点亮 而是采用 动态驱动 的方式 循环点亮 利用人眼的 视觉暂存效应 达到同时发光的效果 即 动态显示 LED显示电路原理图 工作原理 单片机PD0口输出低电平 三极管TR4导通 此时单片机通过控制I O口LED 1 LED 5输出高电平或低电平 来控制TR1 TR6 TR4除外 这五个三极管的关断或导通 实现数码管相应段数的熄灭或点亮 3 按键扫描部分 按键扫描部分主要作用是判断当前是否有键按下 如有键按下则进一步判断所按键是否有效 若有效 则判断此按键对应的功能 然后将扫描的结果传送到单片机 由程序执行对应按键的功能 同时在显示屏上显示按键的内容 下面结合简易电子式的按键扫描部分电路 介绍其工作原理 工作原理 1 读键前 图中与按键相连的七个I O口均输出高电平 给电容充电 2 充电完成后 I O口转为输入 开始判断当前I O口是高电平还是低电平 当没有键按下时 上图中对应的七个I O口均应读到高电平 当有键按下时 如SW1按下 则SW1此时相当于一根导线 即单片机第15脚通过电阻R7接地 此时第15脚应读到低电平 单片机识别为此键按下 然后由程序进行处理 4 负载部分 电脑板的主要负载有蜂鸣器 继电器 蜂鸣器主要用于在按键按下时发出提示 或者在烹调结束后给以提醒 下图为蜂鸣器驱动部分的电路原理图 继电器是具有隔离功能的自动开关元件 按其控制的器件不同 电脑板上的继电器一般分为以下几种 1 MOTOR继电器 用于控制炉灯 转盘等 2 MICRO继电器 用于控制高压变压器的工作与否实现对微波输出的控制 3 GRILL继电器 用于控制烧烤发热管工作 4 CONV继电器 用于控制热风发热管的工作 5 FAN继电器 控制风扇电机的工作 对于普通烧烤 非烧烤型等不需要在烹调结束后吹风的机型 则没有单独的FAN继电器 风扇电机的控制是受MOTOR继电器的控制的 下图为几种常用的继电器及其内部结构 继电器的工作原理 微波炉电脑板上所用的继电器由铁芯 线圈 衔铁 触点簧片等组成的 在线圈两端加上一定的电压 线圈中就会流过一定的电流 从而产生电磁效应 衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯 从而带动衔铁的动触点与静触点 常开触点 吸合 当线圈断电后 电磁的吸力也随之消失 衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置 使动触点与原来的静触点 常闭触点 吸合 这样吸合 释放 从而达到了在电路中的导通 切断的目的 5 单片机外围电路 单片机外围电路用以保证单片机稳定 正常地工作 分为振荡电路 复位电路等 振荡电路由一个晶振外加两个起振电容或由一个陶振组成 如图示 振荡电路用以给单片机内部各种操作提供时间基准 比如执行一条程序语句的时间是由振荡电路提供的时间基准决定的 复位电路则是指当系统初始上电或者电源电压跌落到不能使单片机正常工作时 复位电路触发 强迫单片机复位 恢复程序的初始状态 防止单片机死机 右图为SH69P26芯片的复位电路原理图 通电检测 通电方法如下 在电脑板元件面 有一个3针或4针的白色插座 如下图所示 在下图所示的3PIN插座右边算起 依次为L N 将交流电从L N脚引入电脑板 2 一般电脑板通电后会听到有 嘀 一声的鸣叫 表示上电成功 若无此声提示 属蜂鸣器电路问题或元件损坏 特殊功能的电脑板 例如语音功能的电脑板 则无此提示 从右向左依次为L N 四 电脑板的检测及问题分析 3 蜂鸣器提示 给电脑板通电后 有蜂鸣器提示功能的电脑板若无蜂鸣提示 或者提示声音偏短 正常时上电蜂鸣时间为500ms 原因可能有 1 蜂鸣器由于安装 运输等原因造成的器件本身的损坏 2 蜂鸣器驱动电路元件虚焊 短路等 3 过零信号检测电路故障 右图为过零信号电路原理图 4 程序错误或单片机损坏 5 显示不良 给电脑板通用电后 一般LED显示屏会显示 0 00 在按其它按键前 LED显示屏的其它部分均不能点亮 若有其它部分的暗亮 串亮 即该点亮的部分周围的显示屏有亮光 均属于显示不良问题 若上电后显示不全 暗亮 串亮等现象 可能的原因有 1 显示屏损坏 2 显示部分的电路有短路 断路现象 3 显示部分电路元件误装 漏装 4 程序错误或单片机损坏 7 继电器损坏 继电器作为电脑板上的重要部件 一旦损坏 则与其相关联的微波炉部件则不能正常工作 下面分析几个常见的继电器损坏导致的问题 1 MOTOR继电器 MOTOR继电器损坏后 可能出现的问题有 触点粘结 风扇 炉灯 转盘等负载一直工作 此故障出现时 不会影响到微波 烧烤等其它负载的工作 但会因上述负载一直工作 使用户误认为微波一直工作 触点烧坏 上述负载不能启动 对上述问题的检测 可用万用表的欧姆档测量触点之间的电阻值 2 MICRO继电器 微波继电器控制微波炉高压变压器的启动 以控制磁控管的微波输出 目前外销的微波继电器一般为 淞川 302WP 1AH C 微波继电器损坏则直接导致微波输出的不正常 特别是触点粘结将造成在关门状态下微波一直输出可能造成起火 8 变压器损坏 变压器损坏的原因一般有 1 温度保险丝熔断 2 安装时初级或次级固定PIN脱落变压器损坏后 电脑板没有了电源提供 则无法正常工作 导致微波炉上电后 在关门状态下 炉灯微亮