电冰箱中的MCU包含哪些模块?

发布时间:2023-02-15 阅读量:1126 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

MCU中文为微控制单元,又称单片微型计算机或者单片机,是指将计算机的CPURAMROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机。MCU可主要用于电机控制、模拟传感器测量、前面板键盘控制以及在LED/LCD上显示结果等。  

 

面向电机控制和TRIAC/ LED/ LCD驱动应用,家用电器行业采用了8/16/32位微控制器电路。微控制器可控制和管理电器的全部功能和特性。当用户按下“开始”按键时,输入信号从前面板键盘传到微控制器,接着MPU启动三相无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)。电机速度将根据前面板键盘中的用户输入实现变化和控制。  

 

微控制器采用内部或外部串行EEPROM(基于I2C/SPI)存储旧数据,并使用RTC显示准确的时间信息。温度测量则可采用基于板上RTD、热敏电阻或热电偶的温度感应器件来实现。  

 

微控制器采用一个外部ADC和多个放大器接收来自传感器、温度及电池等不同的模拟输入。其使用外部信号调节、比较器和门驱动器电路来驱动和控制三相BLDC/ PMSM电机。此外,微控制器还能通过IR接收器接收遥控输入(38 kHz的输入)。  

 

需要采用外部缓冲驱动电路来驱动7段LED/LCD/图形显示器。通常情况下,具有背光源的7LED/LCD/图形显示器可用于显示温度、电池输入、速度值和错误/警告消息。此外,微控制器还可连接I2C/ SPI等板上外设,以及UART/USB通信等外部外设。

 

电冰箱中的MCU  

 

电冰箱中的MCU包含以下模块:   

 

电冰箱中的MCU包含哪些模块?

 

图1:采用MCU的电冰箱方框图 

   

电冰箱中的MCU包含哪些模块?

 

图2:采用集成SoC的电冰箱方框图  

 

在电冰箱中,微控制器通过使用PWM和比较器来驱动和控制三相电机(BLDC/ PMSM),从而根据用户输入控制风扇。此外,微控制器通过外部ADC接收不同的模拟输入(水位传感器、湿度传感器、冷却传感器、变温室传感器、开门传感器、CT电流传感器等)。它还接收霜冻/湿度检测、水/冰分配器等其它输入。通过内外部温度传感器(RTD和热敏电阻型)实现温度感应,并采用外部EEPROM存储旧数据,如定制程序、存储器备份、儿童锁和偏好等。MCU还可支持电冰箱自动适应断电情况。  

 

用户可设置电冰箱内所需的温度,微控制器则根据所设温度控制电机和压缩机。此外,微控制器还能通过有效改变压缩机的速度来控制并调节热流。自我诊断功能包括供水故障、冰制冷故障、具有存储器备份的自动重启、儿童锁、防病毒保护装置、自动平衡系统、防溢出和开门检测等。  

 

微控制器使用时钟和定时器来设置定时器和日历,实现休眠模式,并在工作中添加延迟。它用蜂鸣器(PWM型)生成不同频率的音调,并在长时间开门情况下发出警报。  

 

在关门情况下微控制器会自动关闭某些功能,从而节省整体功耗。即使在断电(休眠模式)情况下,它通过供应冷空气来延缓温度的上升。用户可将电冰箱设置为切断状态(holiday mode),从而让MCU以最低能耗模式(休眠模式)运行。MCU可为电冰箱提供不同的内外部接口,包括通过USBUART等提供的FM无线电、MP3播放机、均衡器、移动充电器等接口。

 

方案介绍

 

基于MCU差分升级FOTA方案

 

电冰箱中的MCU包含哪些模块? 

 

运行在各种设备的程序,由于功能的迭代或自身bug的修复,难免需要升级功能,通常升级的程序都是以完整升级包(new app)的方式进行,存在包体积大、耗时长的缺点;      

 

包文件分析显示一般程序在版本迭代时A、B版本之间的差异部分在10%以内; 顾名思义,差分升级就是提取A、B版本之间的差异,减小包体积、降低升级时间;

 

该差分算法库与平台无关,可移植到各大常用芯片平台,移植非常简单,并有文档介绍操作。  

 

算法为自研算法,目前已有产品在市面上运行。

 

性能参数

 

行业分类 : 智能家居  

 

开发平台 : Atmel 爱特梅尔  

 

交付形式 : 软件  

 

性能参数 : ,RAM : 1k,flash : 5k  

 

应用场景 : 低速无线,OTA,差分升级,低功耗无线升级

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电冰箱中的MCU包含哪些模块? 


5号机额温枪线路板     

 

基本功能特点:    

 

测量模式    

体温  

物体温度  

短按SET键切换测量模式  (开机默认体温模式)       

 

温度单位  

摄氏度℃/华氏度℉  

分度:0.1℃/0.1℉  

断电不保存单位)    

 

测量范围  

 

体温:32.0℃~42.4℃  

测到正常体温时亮绿灯和显示笑脸图案,蜂鸣器滴1次    

 

体温异常提示  

32.0℃~37.4℃:绿灯,笑脸图案,蜂鸣器滴1次  

37.5℃~37.9℃:黄灯,哭脸图案,蜂鸣器滴2次  

38.0℃~42.4℃:红灯,哭脸图案,蜂鸣器滴3次    

 

测到设定的温度报警值亮红灯  

高低温提示  

体温测量低于32.0℃显示Lo,显示Lo时亮绿灯,蜂鸣器滴3次,不显示哭笑脸图案;  

体温测量高于42.4℃显示HI,显示HI时亮红灯,蜂鸣器滴3次,不显示哭笑脸图案;

 

性能参数 

行业分类 : 安防监控  

开发平台 : Actions 炬芯  

交付形式 : PCBA  

性能参数 : 测温模式 : 2  

应用场景 : 社区小区,办公写字楼,招商展会,大型会场

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