CN206100525U - 一种空间站微波炉电控制器 - Google Patents

Abstract

一种空间站微波炉电控制器，包括用于接收电源遥测信号、风机状态信号以及温度参数信号的模拟开关电路，模拟开关电路依次经过跟随电路、A/D转换器及总线隔离电路连接处理器，处理器的输入端连接处理器晶振、复位电路、WIFI通信模块以及开关控制模块，处理器的输出端经过译码电路发送控制信号至总线隔离电路、状态显示灯、存储器和UART芯片，存储器和UART芯片同时通过数据总线直接与处理器连接；UART芯片连接UART芯片晶振并经过接口驱动模块连接显示模块和变频器；电控制器还包括用于对上述各元件及风机、搅拌器和变频器进行供电的电源模块。本实用新型工作可靠，能够实现自动时序控制。

Description

一种空间站微波炉电控制器

技术领域

本实用新型涉及一种电控制器，具体涉及一种空间站微波炉电控制器。

背景技术

随着我国“神舟一号”到“神舟十号”系列太空飞船以及天宫一号、嫦娥等载人航天器的成功发射，国产空间站项目正在加紧研究中，微波炉是首次应用于空间站厨房的设备之一。

由于失重、辐照等恶劣条件，而大量技术成熟的民用微波炉基于商用电子元器件实现，虽然功能强大，但不具有抗辐照性能，在太空环境中易于受单粒子效应的影响而发生故障甚至损坏，因此不能直接应用于空间站中。故需要结合民用微波炉的成熟技术以及宇航电子设备高可靠性抗辐照设计技术，研制能够应用于太空的高可靠性空间站微波炉。

微波炉电控制器是微波炉中的关键部件，担负着微波炉控制、监控、显示、配电等功能。提高电控制器的工作可靠性及寿命是提高空间站微波炉性能的关键环节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种空间站微波炉电控制器，实现内部各部件的供配电和自动时序控制，整体及各部件工作状态的自动检测与报警。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

包括用于接收电源遥测信号、风机状态信号以及温度参数信号的模拟开关电路，模拟开关电路依次经过跟随电路、A/D转换器及总线隔离电路连接处理器，处理器的输入端连接处理器晶振、复位电路、WIFI通信模块以及开关控制模块，处理器的输出端经过译码电路发送控制信号至总线隔离电路、状态显示灯、存储器和UART芯片，存储器和UART芯片同时通过数据总线直接与处理器连接；UART芯片连接UART芯片晶振并经过接口驱动模块连接显示模块和变频器；还包括用于对上述各元件及风机、搅拌器和变频器进行供电的电源模块。

所述的电源模块包括与100V直流母线电源相连的第一电子开关，第一电子开关分别连接第二电子开关和第一滤波器；所述的译码电路经指令产生模块以及指令驱动模块控制第二电子开关将电压经第二滤波器输出；所述的第一滤波器分别连接第一DC/DC模块和第二DC/DC模块，第一DC/DC模块输出28V电压供给风机、搅拌器及变频器使用，第二DC/DC模块分别输出5V及±12V两路电压，±12V电压分别供给模拟开关电路、跟随电路和A/D转换器使用，WIFI通信模块经过电平转换器连接处理器，5V电压经过稳压芯片输出3.3V电压分别供给WIFI通信模块和电平转换器使用。

所述的开关控制模块包括按钮和微动开关，开关控制模块经过RC滤波器及反相器连接处理器，开关控制模块还输出开/关电指令发送至第一电子开关。

所述的处理器采用B80C32E芯片，电平转换器采用CALVC164245芯片，WIFI通信模块采用GS1500M模块，反相器采用B54AC14芯片，处理器晶振为16MHz，复位电路基于LS706T芯片搭建，总线隔离电路基于SN54AHC16245芯片搭建，指令产生模块采用SN54HC123芯片，指令驱动模块采用LH8169T芯片。

所述的第一电子开关和第二电子开关均采用2XLYPM9260按钮开关，第一滤波器与第二滤波器均采用LFE100-461-100滤波芯片，第一DC/DC模块采用LDCD/100-28-15/SP转换器，第二DC/DC模块采用LDCD/100-512-30/T1转换器，稳压芯片采用LSK5215芯片。

所述的译码电路经触发器、显示灯驱动模块连接状态显示灯；所述触发器采用SN54AHC74芯片，显示灯驱动模块采用JT54LS06芯片，状态显示灯采用BT702发光管。

所述的模拟开关电路基于HI-548芯片搭建，跟随电路基于OP27A芯片搭建，A/D转换器采用AD1674芯片；存储器包括SRAM存储器和PROM存储器，SRAM存储器采用M65608E芯片，PROM存储器采用HS-6664芯片；UART芯片包括两个MD82C52芯片。

接口驱动模块采用B54AC245芯片，显示模块采用型号为DMT32240T的LCD显示器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：通过采集电源遥测信号、风机状态信号以及温度参数信号实现空间站微波炉自身以及电控制器中各个元件工作状态的自检，并利用状态显示灯与显示模块进行报警显示，实现了空间站微波炉加热控制的自动化。本实用新型开关控制模块包括分别对应“开/关电、分、秒、运行和停止”状态的按钮，开/关电按钮对总电源进行开/关电操作，分和秒按钮用于设置加热时间的分钟和秒钟，运行和停止按钮能够启动和停止微波炉加热。本实用新型模拟开关电路设有八路，其中一路采集炉腔温度，一路采集风机状态信号，其他六路采集电控制器内部各分区的电压。本实用新型通过WIFI通信模块实现巡检命令及微波炉状态信息的无线自动接收与传输，并且该电控制器运行可靠，工作寿命长，能够满足我国空间站航天员加热太空食品的需要。

附图说明

图1空间站微波炉内部各个部件互联关系示意图；

图2本实用新型电控制器的结构原理框图；

附图中：1-第一电子开关；2-第二电子开关；3-第二滤波器；4-第二DC/DC模块；5-第一滤波器；6-第一DC/DC模块；7-稳压芯片；8-处理器晶振；9-复位电路；10-状态显示灯；11-WIFI通信模块；12-电平转换器；13-处理器；14-译码电路；15-触发器；16-显示灯驱动模块；17-开关控制模块；18-RC滤波器；19-反相器；20-指令产生模块；21-指令驱动模块；22-显示模块；23-模拟开关电路；24-跟随电路；25-A/D转换器；26-总线隔离电路；27-SRAM存储器；28-PROM存储器；29-UART芯片；30-接口驱动模块；31-UART芯片晶振。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1，空间站微波炉以微波炉电控制器为核心，外部连接有炉灯、搅拌器、热敏电阻、天线、风机、LCD显示屏、按键板以及微动开关，并经过变频器连接磁控管。微波炉电控制器是微波炉中的关键部件，担负着微波炉控制、监控、显示、配电等功能。

参见图2，本实用新型在结构上包括用于接收电源遥测信号、风机状态信号以及温度参数信号的模拟开关电路23，模拟开关电路23依次经过跟随电路24、A/D转换器25及总线隔离电路26连接处理器13，处理器13的输入端连接处理器晶振8、复位电路9、WIFI通信模块11以及开关控制模块17，处理器13的输出端经过译码电路14发送控制信号至总线隔离电路26、状态显示灯10、存储器和UART芯片29，存储器和UART芯片29同时通过数据总线直接与处理器13连接；UART芯片29连接UART芯片晶振31并经过接口驱动模块30连接显示模块22和变频器。此外，还包括用于对上述各元件及风机、搅拌器和变频器进行供电的电源模块。电源模块包括与100V直流母线电源相连的第一电子开关1，第一电子开关1分别连接第二电子开关2和第一滤波器5；译码电路14经指令产生模块20以及指令驱动模块21控制第二电子开关2将电压经第二滤波器3输出；第一滤波器5分别连接第一DC/DC模块6和第二DC/DC模块4，第一DC/DC模块6输出28V电压供给风机、搅拌器及变频器使用，第二DC/DC模块4分别输出5V及±12V两路电压，±12V电压分别供给模拟开关电路23、跟随电路24和A/D转换器25使用，WIFI通信模块11经过电平转换器12连接处理器13，5V电压经过稳压芯片7输出3.3V电压分别供给WIFI通信模块11和电平转换器12使用。

本实用新型的开关控制模块17包括按钮和微动开关，共设有五个，分别对应“开/关电、分、秒、运行和停止”状态，开/关电按钮对总电源进行开/关电操作，分和秒按钮用于设置加热时间的分钟和秒钟，运行和停止按钮能够启动和停止微波炉加热。开关控制模块17经过RC滤波器18以及反相器19连接处理器13，开关控制模块17还输出开/关电指令发送至第一电子开关1。译码电路14经触发器15、显示灯驱动模块16连接状态显示灯10。

本实用新型的处理器13采用B80C32E芯片，电平转换器12采用CALVC164245芯片，WIFI通信模块11采用GS1500M模块，反相器19采用B54AC14芯片，处理器晶振8为16MHz，复位电路9基于LS706T芯片搭建，总线隔离电路26基于SN54AHC16245芯片搭建，指令产生模块20采用SN54HC123芯片，指令驱动模块21采用LH8169T芯片。第一电子开关1和第二电子开关2均采用2XLYPM9260按钮开关，第一滤波器5与第二滤波器3均采用LFE100-461-100滤波芯片，第一DC/DC模块6采用LDCD/100-28-15/SP转换器，第二DC/DC模块4采用LDCD/100-512-30/T1转换器，稳压芯片7采用LSK5215芯片。触发器15采用SN54AHC74芯片，显示灯驱动模块16采用JT54LS06芯片，状态显示灯10采用BT702发光管。模拟开关电路23基于HI-548芯片搭建，模拟开关电路23设有八路，其中一路采集炉腔温度，一路采集风机状态信号，其他六路采集电控制器内部各分区的电压。跟随电路24基于OP27A芯片搭建，A/D转换器25采用AD1674芯片；存储器包括SRAM存储器27和PROM存储器28，SRAM存储器27为M65608E芯片，PROM存储器28为HS-6664芯片；UART芯片29包括两个MD82C52芯片。接口驱动模块30采用B54AC245芯片，显示模块22采用型号为DMT32240T的LCD显示器。三路UART协议电路分别与WIFI通信模块11、显示模块22以及变频器进行通信。LCD显示器用于显示加热时间及故障模式信息。

本实用新型电控制器是空间站微波炉中的关键部件，电控制器与其它部件一起装配组装成空间站微波炉，本实用新型成为我国首次研发的空间站厨房食品加热设备，其可靠性高，工作寿命长，经测试，能够完全适应空间站厨房的使用需求。

Claims (8)

1.一种空间站微波炉电控制器，其特征在于：包括用于接收电源遥测信号、风机状态信号以及温度参数信号的模拟开关电路(23)，模拟开关电路(23)依次经过跟随电路(24)、A/D转换器(25)及总线隔离电路(26)连接处理器(13)，处理器(13)的输入端连接处理器晶振(8)、复位电路(9)、WIFI通信模块(11)以及开关控制模块(17)，处理器(13)的输出端经过译码电路(14)发送控制信号至总线隔离电路(26)、状态显示灯(10)、存储器和UART芯片(29)，存储器和UART芯片(29)同时通过数据总线直接与处理器(13)连接；UART芯片(29)连接UART芯片晶振(31)并经过接口驱动模块(30)连接显示模块(22)和变频器；还包括用于对上述各元件及风机、搅拌器和变频器进行供电的电源模块。

2.根据权利要求1所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的电源模块包括与100V直流母线电源相连的第一电子开关(1)，第一电子开关(1)分别连接第二电子开关(2)和第一滤波器(5)；所述的译码电路(14)经指令产生模块(20)以及指令驱动模块(21)控制第二电子开关(2)将电压经第二滤波器(3)输出；所述的第一滤波器(5)分别连接第一DC/DC模块(6)和第二DC/DC模块(4)，第一DC/DC模块(6)输出28V电压供给风机、搅拌器及变频器使用，第二DC/DC模块(4)分别输出5V及±12V两路电压，±12V电压分别供给模拟开关电路(23)、跟随电路(24)和A/D转换器(25)使用，WIFI通信模块(11)经过电平转换器(12)连接处理器(13)，5V电压经过稳压芯片(7)输出3.3V电压分别供给WIFI通信模块(11)和电平转换器(12)使用。

3.根据权利要求2所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的开关控制模块(17)包括按钮和微动开关，开关控制模块(17)经过RC滤波器(18)及反相器(19)连接处理器(13)，开关控制模块(17)还输出开/关电指令发送至第一电子开关(1)。

4.根据权利要求3所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的处理器(13)采用B80C32E芯片，电平转换器(12)采用CALVC164245芯片，WIFI通信模块(11)采用GS1500M模块，反相器(19)采用B54AC14芯片，处理器晶振(8)为16MHz，复位电路(9)基于LS706T芯片搭建，总线隔离电路(26)基于SN54AHC16245芯片搭建，指令产生模块(20)采用SN54HC123芯片，指令驱动模块(21)采用LH8169T芯片。

5.根据权利要求3所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的第一电子开关(1)和第二电子开关(2)均采用2XLYPM9260按钮开关，第一滤波器(5)与第二滤波器(3)均采用LFE100-461-100滤波芯片，第一DC/DC模块(6)采用LDCD/100-28-15/SP转换器，第二DC/DC模块(4)采用LDCD/100-512-30/T1转换器，稳压芯片(7)采用LSK5215芯片。

6.根据权利要求1所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的译码电路(14)经触发器(15)、显示灯驱动模块(16)连接状态显示灯(10)；所述触发器(15)采用SN54AHC74芯片，显示灯驱动模块(16)采用JT54LS06芯片，状态显示灯(10)采用BT702发光管。

7.根据权利要求1所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的模拟开关电路(23)基于HI-548芯片搭建，跟随电路(24)基于OP27A芯片搭建，A/D转换器(25)采用AD1674芯片；存储器包括SRAM存储器(27)和PROM存储器(28)，SRAM存储器(27)为M65608E芯片，PROM存储器(28)为HS-6664芯片；UART芯片(29)包括两个MD82C52芯片。

8.根据权利要求1所述空间站微波炉电控制器，其特征在于：所述的接口驱动模块(30)采用B54AC245芯片，显示模块(22)采用型号为DMT32240T的LCD显示器。