电饭煲方案开发

1. 方案概述

本方案利用PMS150C作为主控制器，实现一个机械式操作、数码显示的基础电饭煲。它覆盖了电饭煲最核心的煮饭、保温功能，并通过数码管或LED显示状态，在保证可靠性和安全性的前提下，将BOM成本降至最低。

核心功能：

• 加热控制：控制继电器通断，驱动底部加热盘。

• 保温控制：饭煮好后自动进入保温模式。

• 温度检测：通过NTC热敏电阻检测内胆温度。

• 用户操作：简单的功能按键（煮饭、保温/取消）。

• 状态显示：通过数码管或LED指示灯显示工作状态。

• 安全保护：防干烧保护（通过温度逻辑判断）。

2. 系统框图与资源分配

PMS150C (SOP-8) 引脚资源分配：

系统框图：

3. 硬件设计详解

a. 主控芯片：PMS150C (SOP-8)

• 充分利用有限的I/O口，实现所有必要功能。

b. 电源模块

• 采用成熟的AC-DC降压方案（如OB2358），将220V交流电转换为稳定的直流5V，为MCU、显示和继电器供电。

c. 加热控制电路（核心安全部分）

• 继电器： 选用额定电流为10A/250VAC的优质继电器，以驱动大功率的加热盘。

• 驱动电路： PMS150C的PA7引脚通过一个三极管（如S8050） 来驱动继电器线圈。线圈两端必须并联续流二极管（1N4148），以防止反向电动势损坏MCU和三极管。

• 加热盘： 直接由220V交流电通过继电器触点供电。

d. 温度检测电路

• NTC热敏电阻（100K）： 紧贴在内胆底部，用于感知温度。

• 分压电路： NTC与一个精度为1%的100K固定电阻串联，形成一个分压器。分压点的电压接入PA4。

• PMS150C的ADC： PMS150C的ADC功能较弱，通常采用 “比较器+RC充电时间测量” 的软件模拟ADC方法来读取PA4的电压，从而计算出NTC的阻值和当前温度。

e. 用户接口与显示

• 方案一（低成本LED指示）：

◦ PA0： 连接“煮饭”状态LED。

◦ PA1： 连接“保温”状态LED。

◦ PA3： 连接蜂鸣器，用于按键反馈和结束提示。

• 方案二（数码管显示）：

◦ 使用1位或2位数码管显示倒计时或状态代码（如“--”表示保温）。

◦ PA0, PA1 作为段选信号（a, b段），通过三极管扫描驱动。

◦ PA3 作为位选信号，控制哪一位数码管点亮。由于IO口严重不足，只能驱动极简的显示。

f. 按键电路

• PA5和PA6配置为带上拉的输入。按键一端接地，另一端接MCU引脚。按下时检测到低电平。