F²MC-8L/16LX/FR FAMILY

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与单果
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1 富士通半导体 ( 上海 ) 有限公司用户手册 MCU-AN Z-11 F²MC-8FX 家族 8 位微型控制器 MB95430 系列电磁炉 ( 半桥 ) 软件用户手册

2 修改记录修改记录版本日期作者修改记录 /6/2009 Kevin. Lin 初稿 /10/2009 Kevin. Lin 更新主循环图, 初始值 /17/2009 Kevin. Lin 更新错误代码列表本手册包含 25 页 1. 本文档记载的产品信息及规格说明如有变动, 恕不预先通知如需最新产品信息和 / 或规格说明, 联系富士通销售代表或富士通授权经销商 2. 基于本文档记载信息或示意图的使用引起的对著作权工业产权或第三方的其他权利的侵害, 富士通不承担任何责任 3. 未经富士通明文批准, 不得对本文档的记载内容进行转让拷贝 4. 本文档所介绍的产品并不旨在以下用途 : 需要极高可靠性的设备, 诸如航空航天装置海底中继器核控制系统或维系生命的医用设施 5. 本文档介绍的部分产品可能是外汇及外贸管理法规定的战略物资 ( 或专门技术 ), 出口该产品或其中部分元件前, 应根据该法获得正式批准版权 2010 富士通半导体 ( 上海 ) 有限公司 MCU-AN Z-11- 第 2 页

3 目录目录修改记录... 2 目录概要关于本手册参考资料系统硬件环境开发环境系统概要主循环工程函数描述文件概要初始化系统定时器函数列表函数原型电源管理函数列表函数原型显示和按键函数列表函数原型保护 MCU-AN Z-11 - 第 3 页

4 目录函数列表函数原型其他函数列表函数原型重要信息初始化功率调整锅检测模式开关保护按键和显示重要变量和标记更多信息附录 MCU-AN Z-11- 第 4 页

5 第 1 章概要 1 概要 1.1 关于本手册本手册详细描述了半桥电磁炉板的软件阅读本手册后, 用户能对代码结构有大致的了解软件开发基于 MB95F430 系列 MCU 表 1.1 简要介绍了本手册包括的章节表 1-1: 章节介绍章节标题描述序言本章介绍了本手册的内容系统硬件环境本章介绍了 MCU 开发环境系统概要函数描述重要信息更多信息附录本章介绍了开发工具本章描述了主循环和项目本章描述了函数列表和原型本章说明了一些详细信息本章列出了产品相关网站表格和图片的索引 1.2 参考资料本手册与以下手册配合使用电磁炉 ( 半桥 ) 演示板用户手册 V1.3.0 MCU-AN Z-11 - 第 5 页

6 第 2 章系统硬件环境 2 系统硬件环境 CPU 芯片 : 富士通 MB95F434H CPU 频率 : 8MHZ 指令时间 : 0.25us RAM 空间 : 496Bytes 闪存空间 : 20KBytes MCU-AN Z-11- 第 6 页

7 第 3 章开发环境 3 开发环境名称描述制造商备注 Windows XP Pro PC OS 微软 SP2 Softune V3 开发软件 IDE 富士通 FFMC-8L 用 MB95F434H Emulator MCU 仿真器富士通 --- MCU-AN Z-11 - 第 7 页

8 第 4 章系统概要 4 系统概要 4.1 主循环图 4.1 显示了软件的主循环系统上电后, 按 BUTTON6, 系统将在待机模式中运行用户可通过不同按钮选择固定功率模式或恒温模式按键和显示扫描在时基定时器中断中执行时间为 2 毫秒按键和显示功能在主循环中完成该系统包含两种时间基准 : 四毫秒和一秒这两种都基于 2 毫秒中断图 4-1: 主循环 MCU-AN Z-11- 第 8 页

9 第 4 章系统概要 4.2 工程图 4-2 显示了工程图 4-2: 工程 MCU-AN Z-11 - 第 9 页

10 第 5 章函数描述 5 函数描述 5.1 文件概要表 5-1 显示了用于该工程的文件表 5-1: 相关文件功能文件描述 IH.c 主函数代码主循环功能 general.h def.h mb95430.h 有外部定义的头文件有宏定义的头文件有输入 - 输出和寄存器定义的头文件初始化系统计时器 InitMCU.c def.h,mb95430.h BaseTimer.c def.h PowerOutput.c 初始化所有相关模块和外围设备如前所述为系统提供时间基准如前所述该文件包含运行模式和电源调整函数电源管理 poweroutput.h def.h,mb95430.h 有函数和变量定义的头文件如前所述 DisplayandKey.c 按键解析, 显示设置和扫描中断函数的文件显示和按键 displayandkey.h def.h,mb95430.h 包含用于 displayandkey.c 的 BCD 代码函数和变量定义如前所述保护蜂鸣器和风扇 Protect.c def.h,mb95430.h BuzzerandFan.c def.h,mb95430.h 异常发生时, 检测保护源, 并采取保护措施如前所述该文件控制蜂鸣器和风扇如前所述时基定时器 basetimer.c 时间基准系统文件 startup.asm vector.c 开始文件配置向量优先级和地址 MCU-AN Z-11- 第 10 页

11 第 5 章函数描述 5.2 初始化函数列表原型描述 InitMCU () 初始化该应用的模块和外围设备功能原型 InitMCU() 初始化该应用的模块和外围设备初始化以下模块或外围设备 1. 系统时钟 2. 端口 3. 蜂鸣器 4. OCU 和 FRT 5. I 2 C 模块 6. ADC 7. 电压比较器 8. 时基定时器 MCU-AN Z-11 - 第 11 页

12 第 5 章函数描述 5.3 系统定时器函数列表原型描述 System_Tick () - BaseTimer_ms () BaseTimer_s () 为系统提供四毫秒时间基准为提供提供一秒时间基准函数原型 System_Tick () 无该函数在主循环中调用 BaseTimer_ms () 产生毫秒时间基准该函数在 System_Tick () 中调用 BaseTimer_s () 产生秒时间基准该函数在 System_Tick () 中调用 MCU-AN Z-11- 第 12 页

13 第 5 章函数描述 5.4 电源管理函数列表函数名描述 PotDetect ( ) HeatTiming () ConstantPowerMode () ConstantTempMode () AdjustPower () StopOCUPro () SetOCU (uchar Frequency) uint ADC (uchar channel) 检锅函数减少加热时间的函数根据设定值调整档位, 并保持功率输出稳定根据锅底温度调整功率输出, 并保持温度稳定功率调整函数逐渐停止 OCU 输出设置 OCU 频率 AD 采样函数 uchar 是 unsigned char 的简写 ;uint 是 unsigned int 的简写函数原型 PotDetect () 检测锅无 HeatTiming () 减少加热时间如果超时, 该函数将关闭系统 ConstantPowerMode () 根据设定值调整功率级, 并保持电源输出稳定 MCU-AN Z-11 - 第 13 页

14 第 5 章函数描述 PowerLevel 与 PowerLevel_old 不相等时, 先快速调整, 然后微调功率级的范围为 0~ 最小功率, 最大功率 ConstantTempMode () 根据锅底的温度调整功率输出时间, 并保持其稳定温度的设置范围为摄氏度 AdjustPower () 测量电流值, 并保持稳定无 StopOCUPro () 逐渐停止 OCU 输出断电时, 减少对交流电的影响系统需逐步减小功率以关闭电源 SetOCU (uchar Frequency) 设置 OCU 频率频率为 0 时, 引脚清除,OCU 将停止 unsigned int ADC (uchar channel) ADC 采样函数否 MCU-AN Z-11- 第 14 页

15 第 5 章函数描述 5.5 显示和按键函数列表函数名描述 DoKey () DisplaySetting () ErrorDisplay () NormalDisplay () ConfirmSetting () uchar *DECtoBCD (uchar DecValue) uchar AT5088_Read (uchar chip_id, uchar Addr) AT5088_Write (uchar chip_id, uchar Addr, uchar Data) 解析按键值更新显示内容显示错误代码显示正常内容确认设置前, 产生 5 秒延迟转换十进制代码为二进制代码通过 I 2 C 模块读取 AT5088 的指定寄存器通过 I 2 C 模块烧写 AT5088 的指定寄存器函数原型 DoKey () 解析按键值以下列出了按钮定义以其对应代码 ON/OFF -- 0x40 TIMING -- 0x80 INCREASE -- 0x20 DECREASE -- 0x10 RIGHT -- 0x08 LEFT -- 0x04 CONST PWR -- 0x02 CONST TEMP -- 0x01 MCU-AN Z-11 - 第 15 页

16 第 5 章函数描述 DisplaySetting () 更新显示内容更新显示内容, 包括错误显示和正常显示如果错误代码为 0, 将执行正常显示程序 ; 否则将执行错误显示程序 ErrorDisplay () 显示错误代码该函数在 DisplaySetting () 中调用 NormalDisplay () 显示正常内容该函数在 DisplaySetting () 中调用 ConfirmSetting () 确认设置前, 产生 5 秒延迟每次设置将刷新 5 秒计数器该功能在 DoKey () 中调用 uchar *DECtoBCD (uchar DecValue) uchar DecValue BCDCode [ ] 转换十进制代码为二进制代码最大的十进制值输入为 999 MCU-AN Z-11- 第 16 页

17 第 5 章函数描述 uchar AT5088_Read (uchar chip_id, uchar Addr) uchar chip_id, uchar Addr uchar Button 通过 I 2 C 模块读取 AT5088 的指定寄存器该函数称在 TimerBase_ISR () 中调用 AT5088_Write (uchar chip_id, uchar Addr) uchar chip_id, uchar Addr 通过 I 2 C 模块烧写 AT5088 的指定寄存器该函数在 TimerBase_ISR () 中调用 MCU-AN Z-11 - 第 17 页

18 第 5 章函数描述 5.6 保护函数列表函数名描述 Protect () 获取保护源输入, 并在异常事件发生时采取保护措施函数原型 Protect () 获取保护源输入, 并在异常事件发生时采取保护措施该函数在主循环中调用 MCU-AN Z-11- 第 18 页

19 第 5 章函数描述 5.7 其他函数列表函数名描述 FanCtrl () BuzzerCtrl () 控制风扇控制蜂鸣器函数原型 FanCtrl () 控制风扇 1. 启用 OCU 时, 风扇运行 BuzzerCtrl () 2. 禁用 OCU 时, 风扇将继续运行一分钟控制蜂鸣器每个声音持续 200 毫秒 MCU-AN Z-11 - 第 19 页

20 第 6 章重要信息 6 重要信息 6.1 初始化表 6-1 列出了该系统的模块和外围设备以及他们的初始状态表 6-1: 初始状态系统时钟模块或外围设备输出比较单元主 OSC 时钟 = 8MHz, MCLK = 4MHz 初始状态 CLK= MCLK, up-down 模式, 输出禁用, 缓冲器启用, HW_STOP 启用自由运行定时器 I 2 C 总线 ADC 时基定时器端口 clock = ¼ MCLK, up-down 模式 clock = MCLK, Fsck = 83K, 中断模式 clock = ¼ MCLK, 10 位数据格式, 由 AD 位开始 2ms 由端口功能决定初始化系统到断电状态, 关闭所有显示 6.2 功率调整电磁炉加热板的工作原理是 L-C 谐振电路谐振频率由大小 L 和 C 决定该值不仅取决于谐振腔实际上, 锅的大小和材质也同样影响谐振频率这造成该系统有一个取决于加热板上锅的类型的振荡频率因此每个功率级并不在一个恒定的 PWM 频率下工作, 而是在恒定的电流下工作在该系统中, 功率调整包括两个步骤 : 快速调整和微调快速调整在实际功率级等于目标功率级前, 每秒钟执行一次微调在快速调整完成后执行 MCU-AN Z-11- 第 20 页

21 第 6 章重要信息 6.3 锅检测实际上, 如果加热板上没有锅, 作为保护措施, 电磁炉将不会加热在加热前, 系统将输出一段脉冲顺序, 同时测量交流电流有锅时的电流将比无锅时电流大很多图 6-1 显示了锅检测的流程图图 6-1: 锅检测 6.4 模式开关该电磁炉有三个模式 : 固定功率模式恒温模式和计时模式前面两种模式不能同时存在计时模式可与其他两种模式的一种共存在固定功率模式中, 系统将保持功率输出稳定在恒温模式中, 系统将保持锅底温度稳定如果选择计时模式, 系统将在固定功率模式或恒温模式中运行直到超时, 然后自动进入待机状态 MCU-AN Z-11 - 第 21 页

22 第 6 章重要信息 6.5 保护该系统有五种保护类型 : 过电流保护浪涌保护过电压保护 IGBT 过温保护锅过温保护以及锅移除保护过电流保护由比较器 1 执行它将监测流过谐振腔的谐振电流过电流发生时, 系统将暂停 30 秒浪涌保护由比较器 2 执行它将监测整流器模块的输出电压浪涌发生时, 系统将暂停 30 秒过电压保护将避免高压 (256VAC) 或低电压 (187VAC) 的输入过电压发生时, 系统将停止运行并报警 ADC 通道 0 用于监测交流电压 IGBT 过温保护由 ADC 通道 AN07 执行 IGBT 温度高于 80 摄氏度时, 系统将停止运行直到温度回落至正常范围如果锅底温度超出 200 摄氏度, 锅过温保护将发挥作用系统将停止运行直到温度回落至正常范围如果在加热期间移除锅,OCU 也将停止以保护 IGBT 参见第 8 章附录查看错误代码 6.6 按键和显示按键和显示功能主要由电容触摸芯片 AT5088 执行, 它通过 I 2 C 总线与 MCU 交换按键和显示数据 MCU 与 AT5088 每隔两毫秒通信一次用户可在文件 DisplayandKey.c 中找到代码 6.7 重要变量和标记图 6-2 列出了重要的变量和标记表 6-2: 重要变量和标记变量或标记描述 Mode 0 待机模式, 1-- 固定功率模式, 2-- 恒温模式 PowerLevel_new 用户可择的档位 :level 0~level 8 PowerLevel_new_buf 档位设置缓冲器 :level 0~level 8 PowerLevel_old 上一个功率级 :level 0~level 8 PotTemp PotTempbuf PotTempExt 用户可设置的加热温度 :50 ~100 度加热温度设置缓存器锅底的实际温度 MCU-AN Z-11- 第 22 页

23 第 6 章重要信息 Hour 用户可设置的小时值 :0~1 Minute 用户可设置的分钟值 :1~59 DisplayValue [4] BCDCode [10] CrntArray [6] PulseFreq [8] Flag1.ONorOFF Flag1. PotDetect Flag1.PotExt 该数组包括显示内容用于显示的 BCD 代码档位对应的电流值每个功率级的基础频率 1 开, 0 关 1 检测锅, 0 不检测锅 1 有锅, 0 无锅 MCU-AN Z-11 - 第 23 页

24 第 7 章更多信息 7 更多信息关于富士通半导体更多的产品信息, 请访问以下网站 : 英文主页版本地址 : 中文主页版本地址 : MCU-AN Z-11- 第 24 页

25 第 8 章附录 8 附录表 1-1: 章节介绍... 5 表 5-1: 相关文件表 6-1: 初始状态表 6-2: 重要变量和标记图 4-1: 主循环... 8 图 4-2: 工程... 9 图 6-1: 锅检测 MCU-AN Z-11 - 第 25 页

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F²MC-8L/16LX/FR FAMILY 富士通半导体 ( 上海 ) 有限公司应用笔记 MCU-AN-500017-Z-12 F²MC-8FX 家族 8 位微型控制器 MB95200 系列如何在目标板上编程应用笔记修改记录修改记录版本日期作者修改记录 1.0. 2009-2-10 Benjamin. Yang 初稿 1.1. 2009-2-11 Benjamin. Yang 修改 1.2 2010-1-11 Ivan. Xiao