R課堂 | 家用電器開發中微控制器的選型要點

本文的關鍵要點

1. 越來越多的家用電器使用語音播放作為用戶界面。

2. 對于耗電量大的設備，需要考慮引入低功耗的控制方式和高效的供電系統。對于電池供電系統，可以利用微控制器的待機模式節省電力。

3. 盡量減少微控制器的外置元器件數量，可以降低材料成本和制造成本。

4. 評估開發環境時，不僅要看集成開發環境和評估板，還要確認是否有易于使用的實用工具。

ROHM提供融入自有低功耗技術優勢的豐富的低功耗微控制器產品。通過供應微控制器產品，為從事電池供電的小型設備、家用電器、工業設備、社會基礎設施、車載設備等各種系統開發的微控制器用戶提供支持。本文以回答希望使用微控制器的開發人員問題的形式，為微控制器引入和微控制器設計提供有用的信息。此外，ROHM還發布了一系列的“微控制器小知識”視頻，從中可以學習微控制器的基礎知識，微控制器初學者也可以參考這些視頻。

想進軍廚房電器市場，然而…

前幾天，某設備制造商向我咨詢引入微控制器的相關事宜，我們暫且稱他為“A先生”。

A先生所在的公司是一家為食品工廠等提供商用烹飪和廚房系統的制造商，正在考慮進入普通消費者使用的廚電市場。公司內部成立了一個負責規劃和開發通過微控制器控制的廚房電器的團隊，A先生的任務是研究設備中配備的微控制器，并設計和安裝微控制器軟件。

雖然A先生在處理商用系統中配備的工業級處理器方面有豐富的經驗，但幾乎沒有使用過安裝在家用電器中的小型微控制器，周圍也沒有具有微控制器設計經驗的前輩或同事。 A先生咨詢的問題是“在家用電器開發中，應該從哪些方面對微控制器進行評估和選擇？”

家用電器開發的四大課題

近年來，人們對家用電器提出了很多要求，其中 “舒適的用戶界面”和“節能省電”是對大多數產品的共同要求。同時，家用電器開發迫切需要“降低材料成本和制造成本”。此外，“改善開發環境”以減輕微控制器設計的復雜性和工作量也很重要。

本文中我們以家用電器中的家用面包機開發為例，介紹家用電器開發的四大課題以及評估和選擇相應微控制器時的要點。

廚房電器由微控制器控制

首先，我們介紹一下家用面包機。家用面包機是一種利用面粉和黃油等原料自動制作面包的機器，其結構與圖1中所示的結構類似。殼體上裝有溫度傳感器、發熱管和電機，內部安裝容納面包原料的內膽。

圖1　家用面包機的結構

引入微控制器時的注意事項

下文將介紹評估和選擇微控制器時需要考慮的事項。

1) 用戶界面問題

語音向導讓用戶更輕松

許多家用電器都配備輸入按鈕和顯示設備狀態的LED指示燈，有些還配備液晶屏，通過文字和圖形提供更豐富的信息。

本文示例的家用面包機配備有多個按鈕和一個液晶屏。按鈕連接到微控制器的GPIO（通用輸入輸出）端口以判斷開/關狀態。液晶屏通過連接到微控制器內置的LCD驅動器進行控制。