HT46R48 在瓦斯热水器中的应用file.yizimg.com/314238/2008112711051100.pdfHT46R48HT46R48在瓦斯热水器中的应用 2 • 查表指令，表格内容字长14位；• 63

HT46R48HT46R48HT46R48HT46R48 在瓦斯热水器中的应用在瓦斯热水器中的应用在瓦斯热水器中的应用在瓦斯热水器中的应用

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HT46R48HT46R48HT46R48HT46R48在瓦斯热水器中的应用在瓦斯热水器中的应用在瓦斯热水器中的应用在瓦斯热水器中的应用

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简介简介简介简介

本款强排式热水器采用 Holtek HT46R48 MCU作为天燃热水器的控制芯片，安全性能高，具

有故障停点火、关煤气阀的保护功能。其基本特征如下：

• 温度测量误差±1度；

• 输出高压≥12KV；

• 点火频率 8~18次/秒；

• 火焰感应反应时间≤1S；

• 火焰检测灵敏度≥3.3M；

• 气阀吸合电压≥3V，气阀维持电压 3.5V±0.3V。

HT46R48HT46R48HT46R48HT46R48特性特性特性特性

• 工作电压：fSYS = 4MHz：2.2V~5.5V、fSYS = 8MHz：3.3V~5.5V；

• 最多有 15个双向输入/输出口；

• 1个与输入/输出口共享引脚的外部中断输入；

• 8位可程序定时/计数器，具有溢出中断和 7级预分频器；

• 内置晶体和 RC振荡电路；

• 看门狗定时器；

• 2048×14程序内存 ROM；

• 64×8数据存储器 RAM；

• 具有 PFD功能，可以用来发声；

• HALT和唤醒功能可降低功耗；

• 在 VDD=5V，系统频率为 8MHz时，指令周期为 0.5μs；

• 6层硬件堆栈；

• 4通道 9位分辨率的 A/D转换器；

• 一通道 8位的 PWM(脉宽可调)输出通道，与输入/输出口共享引脚；

• 位操作指令；


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• 查表指令，表格内容字长 14位；

• 63条指令；

• 指令执行时间为 1或 2个指令周期；

• 低电压复位功能；

• 20-pin DIP/SOP。

热水器功能描述热水器功能描述热水器功能描述热水器功能描述

• 停电保护

控制器开启电源即检测到有水流信号，热水器不启动。

• 风压开关保护

− 风压开关开路保护：风机故障及风机控制电路故障不能正常转动或烟道堵塞使风压开

关不能正常闭合，热水器停止工作。

− 风压开关短路保护：非风机运转状态开机（开水）时检测到风压开关已闭合，(风机惯

性除外）热水器不启动。

• 火焰电路故障保护

− 阀关不死漏气保护：点火在开阀前就检测到火焰信号则停止工作，风机转至无火焰信

号为止。

− 点火及气路故障保护：点不着火或意外熄火，热水器停止工作。

• 温度传感器故障保护

温度传感器故障（开路或短路）则停止工作。

• 高温保护

当检测到水温超过 85度时控制器关闭电磁阀，热水器停止工作。

• 干烧保护

控制接有温度器接口，如温度过高使温控器断开，控制器会关掉气阀。

• 定时关机

20分钟定时关机功能，定时关机后显示 En。

• 实时显示水温和工作状态

水温是实时加热时水的温度，工作状态即指各种出错显示。

• 前清扫

控制器点火前，让风机强行运转一段时间，以排除烟道中的残留废气。

• 后清扫

热水器关机后，让风机强行运行一段时间，以排除烟道中的残留废气及降低停机温升。


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硬件方块图硬件方块图硬件方块图硬件方块图

PB4 PB5 PA4-PA7

PB2 PA2

PB3 PA0/PA1

PB1 PA3

PB0 PD0

水壓開關檢測

風壓開關檢測

溫度檢測

20分定時關機檢測

火焰偵測

氣閥控制

蜂鳴器驅動

風扇控制

數碼管顯示

點火控制

HT46R48HT46R48HT46R48HT46R48


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硬件电路说明硬件电路说明硬件电路说明硬件电路说明

图 1 主机板电路图


5

31

2

7805

P2

5.6K

R1

+

1000uF

/25v

C1

QNPNQ1

Trans Ideal

T1

220V

VS1

4007D2

4007D3

4007D5

4007D4

+

47uF

/16v

C2

10KR2

Relay-SPDTK1

csb

+5v+12v

4007

D1

+12V

L1

L2

L1

P1

10KR3

1 2 3

POWER

JP1

GN

D

+5v

CSB

图 2 电源和风机控制电路

电路图说明：

• 点火电路，通过控制 PA2使 Q2导通，T1、C4 产生振荡，T2输出端产生高压点火。

• 火焰侦测电路：有火焰时感应针产生离子电流拉低 PB2口，通过 ADC检测其有无火焰信

号。

• 电磁阀开启电路：通过控制 PA0、PA1使三极管 Q3、Q4导通，使电磁阀吸合，电磁阀吸

合 0.5秒后再关闭吸合阀，使电磁阀处在维持状态以达到省电目的。

• 开关侦测电路及温度侦测电路。

S1：温控开关，温度过高时自动断电，使电磁阀省电关闭。

S2：水压开关，打开水阀时，此开关闭合，通过检测 PB3判断是否打开水阀。

S3：凤压开关，风机开启时闭合，通过 PB1判断是否闭合。

S4：定时开关：通过 PB4判断是否选择 20分定时关机，为高说明选择。

PB0为 A/D转换口，通过此口来检测温度的变化。


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软件设计流程图软件设计流程图软件设计流程图软件设计流程图

判斷TO=0是否上電重置 ?

初始化RAM，I/O,設置旗標55H，AAH

Y

水控開關閉與否？

呼叫溫度顯示子程式顯示溫度

顯示E0，電源保護SET F_FAILURE

水控開關閉合否?是否開水

初始化I/O

旗標55H，AAH是否正確 ?

N

N

MOV A,R_PROGRAMCN AND A,0FH ADDM A,PCL 跳入相應的程序中）

POLLING_EVENT

NY Y

PROC1 PROC2 PROC3 PROC4 PROC5 PROC6 PROC7 PROC8 PROC11PROC10PROC9

Y

N

START

PROC0

Y


7

POLLING_EVENT

PROC0

風壓開關閉與否?

INC R_PROGRAMCN

R_TEMP[2]=A7R_PROGRAMCN=0

F_FAILURE=1顯示故障 E7

N

Y

POLLING_EVENT

PROC1

R_TIMER_COUNTER4 =4

INC R_PROGRAMCN R_TIMER_COUNTER3=00HR_TIMER_COUNTER4 =00H

Y

N

SET P_CSB_PD0開風機


8

POLLING_EVENT

PROC2

風壓開關閉與否 ?

R_TEMP[2]=A6R_PROGRAMCN =0

F_FAILURE=1顯示故障E6


N

Y

R_TIMER_COUNTER4 =12

N

Y

POLLING_EVENT

PROC3

有無火焰信號 ?

R_TEMP[2]=A1R_PROGRAMCN=0

F_FAILURE=1顯示故障E1

INC R_PROGRAMCN R_TIMER_COUNTER3=00H

R_TIMER_COUNTER4 =00H

Y

N


9

POLLING_EVENT

PROC4

R_TEMP[2]=A2 R_PROGRAMCN =0 F_FAILURE=1

SET PA.2 顯示故障E2

INC R_PROGRAMCN CLR PA.0 CLR PA.1開氣閥

R_TIMER_COUNTER3=00HR_TIMER_COUNTER4 =00H

N

Y

有無火焰信號 ?

CLR PA.2 CLR P_CSB_PD0 開始點火，關閉風機

POLLING_EVENT

PROC5

R_TEMP[2]=A3 HR_PROGRAMCN=0

F_FAILURE=1SET PA.2 顯示故障E3


N

Y


有無火焰信號 ?Y

N


10

POLLING_EVENT

PROC6

R_TIMER_COUNTER4 =2

SET PA.2 1S後停點火INC R_PROGRAMCN

R_TIMER_COUNTER3=00HR_TIMER_COUNTER4 =00H

Y

N


SET PA.0 0.5s 關閉吸合閥R_TIMER_COUNTER3=0

Y

N


11

PROC7

F_WATER_STREAM =1

R_TEMP[2]=A3 HF_FAILURE=1顯示故障E3

INC R_PROGRAMCN

Y

N

有無火焰信號?

R_TIMER_COUNTER3 =200 POLLING_EVENT

PROC11

N

PROC8


N

Y

R_TIMER_COUNTER4=4

風壓開關閉合否 ?Y

N

PROC11

INC R_PROGRAMCNR_TIMER_COUNTER3=00HR_TIMER_COUNTER4=00H

POLLING_EVENT


12

PROC9


N

Y

R_TIMER_COUNTER4=6

溫度超過85度C

PROC11

INC R_PROGRAMCNR_TIMER_COUNTER3=00HR_TIMER_COUNTER4 =00H

POLLING_EVENT

Y

N

PROC10

R_TEMP[2]=AB HF_FAILURE=1

顯示EN

N

Y

R_TIMER_COUNTER7=20

溫度開關閉合否 ?

PROC11

R_PROGRAMCN=7R_TIMER_COUNTER3=00HR_TIMER_COUNTER4 =00H

POLLING_EVENT

Y

N


13

PROC11

CLR F_GASGATEOPEN CLR R_PROGRAMCNT

CLR P_CSB_PD0

Y

R_TIMER_COUNTER4=20

POLLING_EVENT

N

SET P_CSB_PD0 R_PROGRAMCN=0BH

SET PA.0 SET PA.1開風機關閉電磁閥

Y

PUSH

取反F_500ms (0.5s) 旗標

Y

R_TIMER_COUNTER2=C8H ?

POP

N

SET F_5msSET F_5000us設置5ms旗標

Y

TIMER中斷程序

R_TIMER_COUNTER1=14H ?

RETI

N


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流程图说明流程图说明流程图说明流程图说明

主程序开头判断是上电复位还是WDT溢出复位 (或 RESET复位)，上电复位 INITIAL RAM，

INITIAL I/O，并判断水控开关是否闭合，水控开关闭合输入错误标志，显示 E0，并跳入循

环程序主体，水控开关断开直接跳入循环程序主体。

如判断是 WDT 溢出复位 INITIAL I/O，并判断缓存器标志 R_NORMAL_FLAG1，

R_NORMAL_FLAG2 是否为 55H，0AAH，如缓存器标志正常，跳入循环程序主体，否则认

为是冷启动，跳入上电复位子程序。

循环主程序中子程序 SBR_SHOWPROCEDURE中包含有温度测试子程序和LED 显示程序通

过 Timer定时 5ms调用显示程序 (扫描频率=66.66Hz)，如有错误标志不调用温度测试子程序，

正常或待机状态在 5ms检测温度，温度测试子程序通过 A/D转化 8次求其转换的平均值，

根据转换的值查表查出相应的温度。

SBR_WATERSWICH_CHECK：根据是否有水流信号设置相应的标志判断是否程序继续往下

行。

L_PROCEDURE0：开水后判断风压开关是否闭合，闭合置起错误标志并显示 E7，清除程序

计数器 R_PROGRAMCNT，否则 R_PROGRAMCNT加 1，程序继续执行。

L_PROCEDURE1：开启风机，延时 2s。

L_PROCEDURE2：6s检测风压开关是否闭合。

闭合：R_PROGRAMCNT加 1，程序继续执行。

开启：置起错误标志并显示 E6清除程序加入计数器 R_PROGRAMCNT。

L_PROCEDURE3：检测有无火焰信号。

有：置起错误标志并显示 E1清除程序加入计数器 R_PROGRAMCNT。

无：R_PROGRAMCNT加 1，程序继续执行。

L_PROCEDURE4：关闭风机，开始点火，1s内检测有无火焰信号。

有：置起错误标志并显示 E2清除程序加入计数器 R_PROGRAMCNT。



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L_PROCEDURE5：开启吸合和维持阀，0.5s后关吸合阀，8s内检测有无火焰信号。

有：R_PROGRAMCNT加 1，程序继续执行。

无：置起错误标志并显示 E3程序跳到 L_PROCEDURE11。

L_PROCEDURE6：启动风机，1s后停点火。

L_PROCEDURE7：点着火后判断 1s内有无意外停火。

有：置起错误标志并显示 E3程序跳到 L_PROCEDURE11。


L_PROCEDURE8：检测连续 2s风压开关是否断开。

是：置起错误标志并显示 E6 程序跳到 L_PROCEDURE11。

否：R_PROGRAMCNT加 1，程序继续执行。

L_PROCEDURE9：连续 3s检测温度是否超过 85度 C。

是：置起错误标志并显示 E5程序跳到 L_PROCEDURE11。

否：R_PROGRAMCNT加 1，程序继续执行。

L_PROCEDURE10：判断是否选择定时关机。

是：判断定时 20分是否到 “是” 置起错误标志并显示 EN程序跳到 L_PROCEDURE11。

“否” R_PROGRAMCNT=7，程序从 L_PROCEDURE7开始循环执行。

否：R_PROGRAMCNT=7，程序从 L_PROCEDURE7开始循环执行。

L_PROCEDURE11：开风机关气阀，延时 20s后关掉风机，清除过程调用计数器

R_PROGRAMCNT。


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抗干扰对策抗干扰对策抗干扰对策抗干扰对策

干扰源干扰源干扰源干扰源

典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。

影响系统可靠安全运行的主要因素来自系统内部和外部的各种电气干扰。

内部干扰内部干扰内部干扰内部干扰

其中内部最大的干扰是来自于系统本身的高压脉冲点火装置。工作时系统电路释放出大于

12kV的高压脉冲将空气电离击穿，产生电弧点燃燃气，高压强脉冲对单片机电路是一个强

大的干扰源，会使系统的程序发生混乱；其次是印制板存在的分布参数干扰、器件间的电

磁干扰、电路间的回馈耦合干扰及热噪声干扰等。

外部干扰外部干扰外部干扰外部干扰

外部干扰主要来自于交流电源的干扰，因电控系统所需的直流电源是由交流电源经变压、

整流、滤波及稳压后提供的，所以电网上的各种干扰会引入电控系统而对电控系统产生干

扰（电网对系统的干扰主要通过以下几种方式：电磁感应耦合、电容耦合、辐射耦合、公

共阻抗耦合等）；其次是电控系统的工作环境干扰（如高频辐射及其它电器的电磁干扰等）。

抗干扰措施抗干扰措施抗干扰措施抗干扰措施

• 利用 IC内部看门狗。

• 开启 IC内部低电压复位电路，当 IC因电源波动电压低于低电压复位所设电压时，则 IC

复位。

• 软件陷阱，当乱飞程序进入非程序区，冗余指令便无法起作用，通过软件陷阱拦截跑飞

程序，将其引向指定位置，再进行出错处理，使程序重新纳入正轨。

• 系统故障处理、自恢复程序：单片机系统因干扰复位或漏电后复位均属非正常的复位，

应进行故障诊断并能自动恢复到非正常复位前的状态。因此，软件在设计上要对各种硬

件复位、软件复位、看门狗故障复位及非正常开机复位等进行检测识别，并对重要数据

单元及参数进行备份（如系统运行状态、进程值、当前的输入输出值等），使单片机能在

受干扰时自动恢复到原运行状态上。


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PCB LayoutPCB LayoutPCB LayoutPCB Layout

主控板主控板主控板主控板 PCBPCBPCBPCB图图图图

电源电源电源电源 PCBPCBPCBPCB图图图图


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点火器控制板实物说明点火器控制板实物说明点火器控制板实物说明点火器控制板实物说明

主控板与显示板主控板与显示板主控板与显示板主控板与显示板

参考文献参考文献参考文献参考文献

HT46R48说明书。

以上数据均可至网站下载：http://www.holtek.com.cn、http://www.holtek.com.tw。

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