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[家电] 一个松下的电饭锅主控板 坏了 探讨自己开发一款控制板 请大家提出意见

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发表于 2020-5-17 00:35:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 c106czs 于 2020-5-17 00:47 编辑


家里翻出一个好久没用的松下电饭锅,翻出来很脏,于是大卸八块
全部拿去清洗了,拆的时候手比较脏就没拍图,等晾干安装的时候再补充电饭锅的外观图了零配件细节图吧

今天要看的是这个锅的主板,好像是坏了


这是早期的那种智能电饭锅,通过单片机控制的



这个是电源板,上面4只15K的3W电阻是与发热盘串联的,目的是降低保温的时候发热盘的输入电压
继电器闭合的时候,发热盘就直通220V

这个是控制板

控制板背面,有松下的单片机

MN15G1601,年代久远,字看不清了

用万用表测单片机供电有5.3V电压,但是怎么按都没反应,怀疑单片机本来就坏了。


板子之前进过小强,线路和焊点都被腐蚀过,现在补焊了大部分,但是没用,上电没反应

这里腐蚀得很严重,有一些很难看清线路的走向

板子上的松香是后来补焊的时候加上去的

使用的是控制电压为24V的继电器,触点电流10A
这款电饭锅铭牌是220V输入,功率750W

现在想自己制作一款控制板去控制这个电饭锅,首先想搞定硬件设计

一、主控芯片选型
主控的话,在考虑要不要联网功能,tb看了一下价格,选出了三款,注意,以下截图全部非广告,只是淘宝找到的个人觉得有性价比的

1、stm32系列




淘宝找到一家首片拿样特价的,还包邮,这价格,还玩啥STC。
STM32我也比较熟悉,手头几个课程项目都是用STM32做的,所以写这个代码就比较顺手。

2、esp32系列




像这种安可信的集成无线通信的微控制器,就比较方便接入智能家居

为什么不选便宜的esp8266呢?

因为8266只有wifi没有蓝牙

想着esp32,既有WiFi又有蓝牙,当没有路由器的时候,直接手机蓝牙通信也会方便很多。

当然8266可以做主机发射WiFi给手机连接,这样也能实现控制模块,但是手机要切换WiFi,还是不太方面
没网的时候,有个蓝牙会方便一点。

不过,esp32和esp8266我都没有玩过,手头有之前买元件捎带的esp32-s开发板,想着最近可以学一学怎么开发。

想了很久,还是觉得,加钱上esp32,比stm32会好很多,毕竟现在,智能家居也比较热门了。做个带WiFi和蓝牙的控制板,把这个老电饭锅改成智能电饭锅
也是挺好玩的,也借此机会学习esp32的开发流程和代码

我想把这个控制板做成适合多种加热类型的家电控制板,通过烧录不同的程序,实现不同家电的功能。目前想到三个比较通用的家电:
一个是电饭锅,继电器控制加热盘通断,热电偶测量温度
一个是电热水壶(或者功夫茶那种电茶壶),继电器控制加热盘通断(自动上水等),热电偶测量温度
一个是电热水器,继电器控制加热棒通断,热电偶测量温度

这三个家电都是纯电阻负载,而且都是控温类型的。
电热水器和电热水壶,程序比较简单,加热就加热到100℃然后关闭,或者进入保温/恒温模式,加热可以用PID算法控制,类似于T12电烙铁

但是电饭锅的话,还是比较复杂的,如果想写比较多功能的,就要知道每种功能的加热曲线,比如煮饭的加热流程与温度控制是怎么样的,煮粥的 煮汤的 等等,分别是怎么样的。

二、如何使用微控制器驱动继电器

如果使用驱动电压为5v的继电器,以下驱动方式哪种比较好,比较安全?

1、NPN三极管直接驱动


2、光耦+NPN三极管驱动

3、另一种光耦+NPN三极管驱动

4、光耦+PNP三极管驱动

继电器的话,也去找了一下,发现这种继电器好像挺不错的,20A电流,用在3kw的电热水器也可以了
不过这种是12V的,要用12V的电源。
我是想着,主控板的控制电源电压设定为5v,这样,可以直接用上一些淘汰的手机充电器(家里一堆5v-1a、5v-2a的充电头,现在的手机基本都配快充的充电头了,于是这种普通的充电头就吃灰了,想着可以用上也不错)。用12V的电源,要降压到3.3v给esp32供电,可能还要加DC-DC电路,直接用线性稳压可能压差比较大,不太好。用5V电源配合LDO就比较好,LDO发热不会太大。所以可能后期还要再找找有没有触点电流20A,驱动电压5V的继电器。



暂时有这么多问题。

欢迎大家提出意见和建议,谢谢!

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发表于 2020-5-17 00:46:32 | 显示全部楼层
直接可控硅控制呗  难搞的是外壳兼容 其他挺简单的 建议定位到其他控制场合 现在联网的温控器产品不多。。可以试下

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 楼主| 发表于 2020-5-17 00:53:54 | 显示全部楼层
毁灭者e5 发表于 2020-5-17 00:46
直接可控硅控制呗  难搞的是外壳兼容 其他挺简单的 建议定位到其他控制场合 现在联网的温控器产品不多。。 ...

外壳兼容这个,我的想法是主控和电源板做到一起,并且使得尺寸尽量小,然后控制部分,通过飞线与原本家电控制面板上的相应元件连接。比如以下控制面板常见的元件:
1、LED发光二极管,可以在自己设计的主控板上飞线到原来家电的主控板的LED上;
2、轻触按键,同上,直接飞线到原来家电的按键;
3、触摸按键,也可以飞线的方式,但是可能要考虑抗干扰和防误触问题,这个暂时不考虑,以传统的机械按键控制为主。
4、数码管显示数字和字母,使用TM1640驱动的数码管,只需要 VCC GND SDA SCL 4根线,减少了飞线的顺序;数码管可以粘贴在原有家电的数码管位置,通过4根飞线连接。

这个思路参考了淘宝买 电饭锅万能板,电磁炉万能板的设计思路,它们也是控制显示部分与主控板分离,利用飞线的方式与原来的家电控制面板兼容。
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 楼主| 发表于 2020-5-17 00:55:21 | 显示全部楼层
毁灭者e5 发表于 2020-5-17 00:46
直接可控硅控制呗  难搞的是外壳兼容 其他挺简单的 建议定位到其他控制场合 现在联网的温控器产品不多。。 ...

可控硅在通过大电流的时候,发热比较大,需要较大散热片,在一些比较狭小的空间,不利于散热,特别是控制的家电都是这种加热类型的纯电阻家电,所以没有考虑用可控硅。
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发表于 2020-5-17 01:53:25 | 显示全部楼层
c106czs 发表于 2020-5-17 00:55
可控硅在通过大电流的时候,发热比较大,需要较大散热片,在一些比较狭小的空间,不利于散热,特别是控制 ...

都加热器了 还考虑这点热量。。。。 主要是能很方便实现控制导通角实现调功率
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发表于 2020-5-17 07:44:27 | 显示全部楼层
楼主的继电器使用的是12V的吗?
我也在考虑如何降到3.3V。小电流有必要上DCDC吗?
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 楼主| 发表于 2020-5-17 08:35:45 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
myd23 发表于 2020-5-17 07:44
楼主的继电器使用的是12V的吗?
我也在考虑如何降到3.3V。小电流有必要上DCDC吗? ...

想用5v的继电器。这样手头的手机充电器可以利用起来。12v直接降到3.3v,估计还是要dc dc
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发表于 2020-5-17 08:38:15 | 显示全部楼层
挺好的学习贴。
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发表于 2020-5-17 08:41:42 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
楼主加油,光耦加三极管好,前期可以只开发煮饭功能,后面再慢慢更新固件

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 楼主| 发表于 2020-5-17 12:20:08 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
aacyxjz 发表于 2020-5-17 08:41
楼主加油,光耦加三极管好,前期可以只开发煮饭功能,后面再慢慢更新固件 ...

光耦加三极管的话,用哪款电路比较好呢?我也想着有个光耦隔离一下会安全一点。
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发表于 2020-5-17 12:34:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhao4515 于 2020-5-17 12:38 编辑

有一点要提醒楼主,热水器跟开水壶不一样,热水器最高温度是75度,可不能烧到100度啊,要出危险的,而且热水器温度要连续可调,分辨率1度和5度都可以,我相信这个编程对楼主不是问题,然后是热水壶,由于气压的影响和热电偶的精度问题,可能不到100度水就沸腾了,如果楼主依然设置100度的阈值,可能水会一直沸腾不断电,建议可以烧一壶开水,用准备装在热水壶上的热电偶进行测试,再进行编程。再说电饭锅,多种功能配合,每种功能有不同的温度曲线,这个问题解决我提供个思路,找个会做饭的,问问她们煮粥啊,煲汤啊,都是怎么样一个火候,根据这个进行编程,至于大米饭,拆个好用的电饭锅,煮一锅,实时监控温度变化和动作就行啦:titter:

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发表于 2020-5-17 12:46:12 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
c106czs 发表于 2020-5-17 12:20
光耦加三极管的话,用哪款电路比较好呢?我也想着有个光耦隔离一下会安全一点。 ...

第三种看起来不错
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 楼主| 发表于 2020-5-17 17:16:35 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
zhao4515 发表于 2020-5-17 12:34
有一点要提醒楼主,热水器跟开水壶不一样,热水器最高温度是75度,可不能烧到100度啊,要出危险的,而且热 ...

感谢提醒。每种家电在编程的时候,肯定都会实测热电偶或者热敏电阻每个温度对应的电压或者阻值的,也不能完全相信厂家提供的温度/阻值表。
电热水器,到70℃就是最大了吧。
电饭锅的话,打算先把最简单常用的煮饭弄出来,后期的功能再慢慢写程序增加。
温度步进这种简单,哈哈哈。
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 楼主| 发表于 2020-5-17 17:17:09 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
aacyxjz 发表于 2020-5-17 12:46
第三种看起来不错

好,感谢分享!
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发表于 2020-5-17 19:27:20 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
大手笔啊,这是要打造智能通讯的电饭锅,国内道创。
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发表于 2020-5-17 20:03:56 | 显示全部楼层
我也有改的冲动,但是我计划用ardunio,先搞定温度控制再说。
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 楼主| 发表于 2020-5-17 20:20:41 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
白发老头 发表于 2020-5-17 19:27
大手笔啊,这是要打造智能通讯的电饭锅,国内道创。

这个肯定不是首创,京东搜索一下电饭锅 WiFi,一堆产品出来
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 楼主| 发表于 2020-5-17 20:21:33 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
cj8510 发表于 2020-5-17 20:03
我也有改的冲动,但是我计划用ardunio,先搞定温度控制再说。

欢迎一起探讨!
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发表于 2020-5-17 20:39:54 | 显示全部楼层
zhao4515 发表于 2020-5-17 12:34
有一点要提醒楼主,热水器跟开水壶不一样,热水器最高温度是75度,可不能烧到100度啊,要出危险的,而且热 ...

其实烧水壶之类,一般也是用双金属片来做温控,蒸汽和双金属片是通的,当温度到一定程度之后,双金属片会断开;
开水壶如果采用单片机的话,估计最高温度的时候不用阈值而使用双金属片,其他温度使用热电偶控温。

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发表于 2020-5-17 21:47:31 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
IT,软硬件通吃,会各单片编程,可以做产品开发了,期待楼主大作
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