Электронная панель управления

Электронная панель управленияЭлектронная панель управления микроволновой печи, по своей сути, является мини компьютером, чаще четырех разрядным и состоит из таких же узлов, что и обычный компьютер. В этой статье мы не будем рассматривать какой-то конкретный пример такой панели, а просто узнаем, какие узлы и детали может содержать этот тип. На рисунке 1, изображена структурная схема электронной панели управления, а на рисунке 2 можно посмотреть, как все это выглядит на самом деле.

Сердцем любого компьютера является микропроцессор. Именно этот компонент принимает команды, обрабатывает их, производит необходимые вычисления и затем выводит данные в удобном для человека виде. Есть такое сердце и у электронной панели, только называется оно – микроконтроллер. В отличии от микропроцессора, микроконтроллер менее функционален и предназначен для решения более узкого круга задач. Если процессор обычного компьютера может работать по любой программе, которую мы ему загрузим с внешнего носителя, то с микроконтроллером дела обстоят несколько иначе. Контроллер программируется только один раз, заводом изготовителем и работает, только по этой программе решая какую-то конкретную задачу. Благодаря универсальности микроконтроллеров, их применение в бытовой технике, позволило существенно снизить ее стоимость. Один и тот же тип контроллера может применяться в различных устройствах управления, меняется только программа. Такой подход избавил производителя от необходимости каждый раз разрабатывать индивидуальный чип для каждого нового вида техники.

Структурная схема

Рисунок 1

Микроконтроллер представляет собой цифровую интегральную микросхему. На рисунке 1 изображена очень упрощенная структурная схема такого контроллера. Как и все процессоры, контроллер содержит в себе ЦПУ – центральное процессорное устройство. Это устройство предназначено для обработки данных поступающих от других устройств. ПЗУ – постоянное запоминающее устройство. Именно в эту область памяти контроллера «зашивается» та программа, по которой он в дальнейшем будет работать. В народе такую программу называют «прошивкой». ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, или оперативная память. В этой области памяти хранятся временные данные команд, поступающих от устройства ввода и обработанные данные готовые поступить на устройства вывода. Порты ввода и вывода – устройства – посредники между устройствами микроконтроллера и внешними устройствами. Выводы портов могут работать в обоих направлениях, то есть, как принимать данные, так и отправлять их, все зависит от того, как ими распорядится программа, которую содержит ПЗУ.

Компоненты электронной панели управления

Рисунок 2

Для перевода команд пользователя на «язык» понятный микроконтроллеру, существуют такие устройства, как устройства ввода. К таким устройствам, в первую очередь стоит отнести клавиатуру. Клавиатуру имеет любая электронная панель управления – это обязательный элемент. Нажимая на кнопки, мы подаем команды на порты ввода, затем эти команды обрабатываются  ЦПУ. После обработки поступивших данных, ЦПУ выдает соответствующую информацию на порты вывода, таким образом, выполняя поступившую команду.

Еще одним устройством ввода является,  МРУ – многофункциональная ручка управления. Это такая «крутилка», которая не имеет ограничений во вращении, ни в одну сторону, ни в другую. С помощью такой ручки можно настраивать различные параметры: устанавливать время работы печи, значения веса размораживаемых продуктов и так далее. Все зависит от того, в каком режиме ввода в данный момент находится панель управления. На самом деле, ручка МРУ, механически связана с формирователем импульсов. Пока мы вращаем ручку, формирователь вырабатывает импульсы, которые затем поступают на контроллер. Контроллер считает эти импульсы и согласно их количеству устанавливает нужные нам значения тех, или иных параметров работы печи. МРУ, не является обязательным элементом, и многие панели прекрасно обходятся без нее.

К устройствам ввода, так же можно отнести и внешние датчики. Эти устройства тоже подают команды или сигналы микроконтроллеру, согласно которым, он «принимает» то, или иное решение. Самым необходимым и обязательным внешним датчиком следует считать датчик открытия двери. Таким датчиком оснащена каждая микроволновая печь. Этот датчик представляет собой микропереключатель установленный в системе блокировки печи. Когда дверь закрыта, его контакты замкнуты, при открытии двери, контакты размыкаются. Именно по состоянию контактов этого переключателя контроллер «понимает», закрыта дверь печи, или нет. Стоит нам открыть дверь во время работы печи, и контроллер тут же обесточит все ее агрегаты — печь не начнет работать снова, пока мы не закроем дверь и повторно не нажмем на кнопку Старт.

Следующим внешним датчиком может быть датчик контроля температуры в рабочей камере. Наличие такого датчика определяется набором функций, которыми обладает конкретная микроволновая печь. В частности, датчик температуры необходим в печах с функцией конвекции. На панели управления задается нужное значение температуры, и контроллер, ориентируясь по сигналам датчика, в нужный момент включает или выключает тэн блока конвекции, таким образом, поддерживая заданный уровень температуры в камере печи. Подобные датчики могут иметь и печи с функцией проветривания камеры. В этом случае, после окончания работы печи, контроллер, опять же ориентируясь по сигналу датчика, не выключает вентилятор до тех пор, пока температура в камере не понизится до, предусмотренного программой значения.

Далее, переходим к устройствам вывода. Устройства вывода можно разделить на две группы. Это – диалоговые устройства и исполнительные. Диалоговые устройства обеспечивают своеобразный диалог, между печью и ее пользователем. С помощью этих устройств, микроконтроллер выводит информацию на понятном человеку языке. Наиболее значимым диалоговым устройством вывода визуальной информации является цифровой индикатор. Без него печью пользоваться практически не возможно. Ведь именно с помощью индикатора контроллер сообщает нам, в каком режиме и состоянии в данный момент находится наша печь. Применяемые в электронных панелях управления индикаторы могут быть трех типов: это – газоразрядные, жидкокристаллические и светодиодные. В последнее время, наибольшее распространение получили светодиодные индикаторы, как самые дешевые,  надежные и долговечные. Выводы индикатора подключаются к портам вывода микроконтроллера, одной из функций которого, является обеспечение работы индикатора в динамическом режиме.

Вторым диалоговым устройством вывода можно считать звуковое устройство. С помощью этого устройства контроллер подает нам звуковые сигналы в определенные моменты работы печи, информирующие нас, например, о том, что время приготовления вышло, и печь закончила работу. В качестве источника звука, чаще применяется пьезокерамический капсюль. Выводы капсюля так же подключены к одному из портов вывода микроконтроллера. В нужный момент контроллер выдает на этот порт пачки импульсов звуковой частоты, которые потом и воспроизводит капсюль.

Одновременно с ведением диалога между пользователем и печью, микроконтроллер должен выполнять и свои «прямые» обязанности, то есть выполнять те команды, которые ему дали – включать, или выключать те, или иные агрегаты печи. Для этого предназначены исполнительные устройства вывода. Такие устройства представляют собой транзисторные ключи и электромагнитные реле. Выводы портов вывода контроллера слишком слаботочны и не могут управлять реле напрямую.  Поэтому, сигнал с контроллера вначале подается на вход транзисторного ключа способного коммутировать ток и напряжение, достаточные для срабатывания реле. Для примера, давайте рассмотрим, как происходит включение печи в режим Микроволны. Вначале, нажимаем соответствующую кнопку на клавиатуре панели управления, задаем нужную мощность и время приготовления. При этом все, что мы делаем, отображается на индикаторе. В завершении, жмем на кнопку Старт. Микроконтроллер сканирует все порты ввода, в том числе и порты внешних датчиков. Если все нормально, дверь закрыта и остальные параметры в норме, на соответствующем выводе порта вывода контроллера, появляется уровень напряжения, необходимый для открытия транзисторного ключа. Ключ открывается и подает питание на обмотку электромагнитного реле. Реле срабатывает, и через его замкнутые контакты, напряжение сети поступает на первичную обмотку высоковольтного трансформатора. Трансформатор, в свою очередь формирует на вторичных обмотках необходимые напряжения для работы магнетрона и все – печь начала работу в режиме Микроволны. После истечения времени установленного на таймере, контроллер меняет уровень напряжения на выводе порта, ключ закрывается и обесточивает реле. Контакты реле размыкаются — рвут цепь питания высоковольтного трансформатора. Печь прекратила свою работу. Аналогично происходит включение и выключение других агрегатов печи – гриля или блока конвекции. Количество имеющихся исполнительных устройств, а равно и количество реле на плате электронной панели, зависит от функционала печи. Количество реле, на плате панели всегда будет на одно больше, чем количество агрегатов, которое содержит печь. Например, если печь поддерживает только режим Микроволны, то на панели управления будут установлены два реле, если микроволны и гриль, то три и так далее. Каждому агрегату соответствует свое реле, через которое он запитывается. Если печь обладает только одной функцией – Микроволны, то зачем два реле, а не одно? Что за лишнее реле? На самом деле оно не лишнее, а Главное, на схеме имеет обозначение «Main relay», то есть основное. Через контакты главного реле запитываются те агрегаты, которые функционируют в любом режиме работы печи, а именно: электродвигатель вентилятора, электродвигатель поворотного стола и лампа подсветки. Вот, например, печь находится в дежурном режиме – просто стоит и не работает. Открываем дверцу, и тут же загорается лампа подсветки камеры, это – результат срабатывания Главного реле.

Ну и последний, но не по важности, узел электронной панели управления, это – источник питания. На долю этого устройства, приходится, пожалуй, 90% всех неисправностей панели. Электронная панель управления имеет свой – отдельный источник питания конструктивно расположенный на одной печатной плате, вместе с остальными ее элементами. Чаще всего, это – простой трансформаторный блок питания, который преобразует переменное  сетевое напряжение в два постоянных – 5В. для питания микроконтроллера и индикатора, и 12В. для питания исполнительных устройств – реле и транзисторных ключей. Исключение составляют те панели управления, в которых используется газоразрядный цифровой индикатор. В таких панелях трансформатор должен иметь третью вторичную обмотку, формирующую анодное напряжение для питания этого индикатора – 27 вольт. Последнее время, для снижения массы печи, производители стали применять импульсные источники питания. Импульсный источник питания имеет массу плюсов по сравнению с трансформаторным но, он более сложен по конструкции, а значит и более дорог в ремонте.

 

Комментарии (8) на “Электронная панель управления”

  • Вячеслав:

    Добрый день.
    Очень бы хотелось услышать мнение специалиста,т.к при общении по телефону услышал противоречивые рекомендации по ремонту.
    В 96 году купили СВЧ Sharp R7H55,похоже японской сборки.Печь отличная,столько лет отработала без проблем,есть гриль и конвекция.На этой модели полностью сенсорная панель управления.Недавно заметили,что стали отказывать некоторые сенсоры,сейчас ни один не включается.При включении в сеть на индикаторе появляются мигающие цифры,но кнопкой «стоп» они не сбрасываются и не запускается ни одна функция.Обзвонил более 25 сервисов и частных спецов,в основном все отказывались от ремонта, ссылаясь на отсутствие запчастей.Диагноз-выход из строя сенсорной панели,которая не ремонтируется.Некоторые обещали восстановить панель(от 2 до 3 т.р),другие говорили,что это сказка для «дураков» и эта панель больше недели не проработает.Решил сам вскрыть ее,все равно выбрасывать.Панель состоит из двух гибких пластиковых пластин склеенных между собой(раскрыл на 50%),между ними нанесены токопроводящие дорожки,визуально никаких повреждений,окислений и т.д не заметил,состояние-как будто вчера выпущены.Зачистил аккуратно площадки кнопки «стоп» тонким ластиком,протер спиртом,замерил омметром-цепь целая.Ставлю на печь-не работает.Звоню механику,объясняю ситуацию,предполагаю,может блок управления не исправен-в ответ что то о емкостных дорожках и «паразитах»,дословно сформулировать не могу.Если не трудно,напишите,есть ли у этой проблемы решение.
    P.S.Вчера купил по объявлению полностью рабочую такую же печь,переставил на свою блок управления с сенсорной панелью-все ОК но все же хочется услышать нормальный ответ(спецы по телефону не сильно то хотят общаться.)
    С уважением. Вячеслав.

    • Здравствуйте Вячеслав. Панель управления у Вашей печки не сенсорная, а пленочная. Я понимаю тех механиков, которые Вам отказали в ремонте. Ремонт панелей такого типа, особенно в таком возрасте, задача не из легких и всегда лотерея, ни когда не знаешь получится или нет. Проблема обычно возникает со временем, перестают работать те кнопки, которыми чаще всего пользуются. Происходит это от того, что стирается или выкрашивается токопроводящее покрытие на пленках — слоях. Такое покрытие можно восстановить токопроводящим клеем, например «Контоктол», есть такой клей. Но прежде чем восстанавливать, нужно найти конкретные места обрыва, а это весьма кропотливая работа. Спиртом, такие проводники обычно не промываются, есть большая вероятность смыть покрытие. Сервисные центры обычно меняют этот узел целиком. Но, как-то в Интернете встречал умельца который менял контакты на обычные механические кнопки.

  • Ant:

    Добрый день! Возможно ли подключитьаналоговую панель к микроволновке в которой сгоел процессор электронного блока управления? Внешний вид не беспокоит, все остальные компоненты исправны.

  • Руслан:

    Здравствуйте Вячеслав.Спасибо за информацию. Довольно легко и просто всё рассказано, а главное от души, что сразу чувствуется.
    Подскажите, токопроводящий клей как долго может восстановить дорожку? Я стою перед выбором. Либо сделать всё на обычных кнопках, либо применить клей.
    Родственники попросили сделать СВЧ. Боюсь попасть не в удобное положение после того как откажет снова плёночная панель. Переделывать на механ. кнопки посложнее в плане соблюдения «эстетичности». Для себя, конечно, я бы попробовал сначала восстановить на клее. Если результат плохой переделал бы на мех.кнопки. Поэтому и спрашиваю. Никогда ещё не пользовался клеем.
    Заранее спасибо за ответ.

    • Здравствуйте Руслан. Просто клеем никогда дорожки не восстанавливал, думаю так-же как и Вы, долго не протянет. Брал многожильный провод, отделял одну жилку, в месте обрыва дорожки (с обеих сторон обрыва по отверстию) прокалывал плёнку тонкой иглой, продевал в проколотые отверстия жилу провода, а затем фиксировал клеем, работает долго — проверено.

  • Андрей:

    На высоковольтный трансформатор подаётся напряжение 4v.В чём причина?

    • Здравствуйте Андрей. Вообще нужно проверить всю цепь питания трансформатора, где-то есть обрыв или не надежный контакт. Если конкретно, то я бы проверил ключи блокировки и реле на панели управления. На сайте достаточно информации по этому поводу.

Добавить комментарий для Вячеслав

Календарь
Декабрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Мар    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Реклама

Подписка
SmartResponder.ru
Ваш e-mail: *
Ваше имя: *
Подписчиков:
Свежие комментарии
Статистика

Яндекс.Метрика