专利名称：洗衣机衣物自动称重检测控制装置的制作方法
技术领域：
洗衣机衣物自动称重检测控制装置技术领域本实用if型涉及一种采用位移传感器进行称重的洗衣机衣物自动称重检测 控制装置，属于家用电器技术领域。
技术背景目前滚筒洗衣机正在应用的称重方法可参见中国专利CN1690291A，它公开 了一种洗衣机的称重方法及实现该方法的洗衣机它将位移传感器和空气阻尼振 荡器合二为一，可以检测衣物重量和进水量，它包括机壳，外桶、两个弹性支撑 减震器、内滚简、电机传动装置等；其中的一个弹性支撑减震器为带位移传感器 的空气阻尼式，位移传感器经称重模块与微处理器连接。还有一种洗衣机可参见 中国专利ZL200420072922它公开了一种可以自动称重并具有增强活塞杆的洗衣 机，该方案与上一个方案基本相同也是将位移传感器和空气阻尼振荡器合二为 一，可以检测衣物重量和进水量。它们共同存在以下缺陷1、对位移传感器要 求较高；2、检测同步不良容易产生测量误差。 发明内容针对已有技术的不足，本实用新型提供一种可以简化对位移传感器要求、自 动化程度高的洗衣机衣物自动称重检测控制装置。本实用新型的技术特征是在设计了同步控制开关回路，在称重初始，使称重 模块的初始状态与计算机检测同步，避免了由于称重模块的初始状态与计算机检 测不同步而产生的误差。洗衣机衣物自动称重检测控制装置，由与位移传感器输出端相联的放大整流 电路，与放大整流电路相联的放大滤波电路，与放大滤波电路相联的放大电路， 与放大电路相联的运放比较值设定电路，与运放比较值设定电路相联的MCU接口 电路，以及振荡电路构成。放大整流电路由放大电路和整流电路依次联接构成,放大电路由运算放大集 成电路构成；整流电路由晶体二极管整流器和滤波电容器、负载电阻器构成。放大滤波电路由运算放大集成电路构成。 放大电路由运算放大集成电路构成。运放比较值设定电路可以由单片机的输出口联接倍率电阻器组成；也可以由 单片机的输出口联接D/A转换电路或PWM电压调整电路组成，以获得更高的输出 精度。MCU接口电路包括联接运放比较值设定电路的单片机的输出端口 ，以及放大 电路输出端。振荡电路由方波发生器电路构成。可以由单片机作为信号源的放大输出电路 构成，也可以由独立的振荡电路构成。整体电路构成的特征是运放比较值设定电路中单片机的输出口并联接倍率电阻器，与放大电路中运算放大电路的控制端构成电压控制回路，放大电路的输 出端经隔离电祖与运放比较值设定电路中单片机的输出口联接构成闭环控制回 路。本实用新型工作时，振荡电路产生高精度振荡频率波形Xout，发送给外面 的位移传感器，再由放大整流电路对反馈回来的交流信号Xin进行放大、整流， 将之转换成直流信号；然后通过放大滤波电路，经进一步放大滤波后再进行比较 放大，得到放大电路的输出电压信号Uout。由此可见，当位移传感器的输出(即 称重模块的输入Xin)随着洗衣机内衣服重量的改变而相应改变时，输出电压信 号Uout端的幅值也随之相应变化。之后将所测的模拟电压值Uout送外部MCU处 理。本装置通过MCU接口电路与外部MCU微处理器连接进行交互式处理数据，从 而实现称重工作的启动。MCU接口电路接收到自外部MCU输入的Start信号—— 低电平时间大于10mS负脉冲后，通过运放比较值设定电路调整放大电路的放大 比较值，使输出信号Uout达到合适的幅度，然后由MCU接口电路发高电平给外 部MCU——称重启动完成。此后，外部MCU可根据放大电路的输出电压Uout的变化换算出洗衣机内衣服重量。这里的信号的判定、回应方式及时间设定，等可 根据外部MCU的工作需要进行相应变动。综上所述， 一种洗衣机衣物自动称重检测控制装置，由与位移传感器输出端 相联的放大整流电路，与放大整流电路相联的放大滤波电路，与放大滤波电路相 联的放大电路，与放大电路相联的运放比较值设定电路，与运放比较值设定电路 相联的MCU接口电路，以及振荡电路构成，其特征是运放比较值设定电路中单 片机的输出口并联接倍率电阻器，与放大电路中运算放大电路的控制端构成电压 控制回路，放大电路的输出端经隔离电阻与运放比较值设定电路中单片机的输出 口联接构成闭环控制回路。本实用新型提供了一种与位移传感器配合,将位移传感器信号转化为易测量 识别的直流电压信号，从而进行称重的电路，具有结构简单，成本低廉，测量精 度较高等的特点。该电路可广泛应用于各种称重场合，尤其可适用于滚筒洗衣机 中。以下结合说明书附图对本实用新型作进一步披露。
图1为本实用新型的原理方框图， 图2为本实用新型的原理图。图中l一放大整流电路，2—放大滤波电路，3—放大电路，4-振荡电路， 5—运放比较值设定电路，6—MCU接口电路，7—位移传感器。图3为MCU的接口时序示意图。
具体实施方式
实施例一种洗衣机衣物自动称重检测控制装置，由与位移传感器7输出端相联的放大整流电路l，与放大整流电路1相联的放大滤波电路2，与放大滤波电路2相 联的放大电路3，与放大电路3相联的运放比较值设定电路5和MCU接口电路6， 以及振荡电路4构成，其特征是运放比较值设定电路5中单片机IC1的输出口 并联接倍率电阻器R3—R8，与放大电路3中运算放大电路IC3B的控制端构成电 压控制回路,放大电路3的输出端经隔离电阻R27与运放比较值设定电路5中单 片机IC1的输出口 12脚联接构成闭环控制回路。
放大整流电路1由放大电路和整流电路依次联接构成放大电路由运算放大集成电路IC3A组成，运算放大集成电路IC3A由低功耗的双运算放大集成电路 LM358DT组成；整流电路由晶体二极管整流器和滤波电容器、负载电阻器构成， 晶体二极管Dl组成半波整流器，滤波电容器C13、负载电阻器R18并联组成滤 波器。放大滤波电路2由运算放大集成电路IC2A构成，运算放大集成电路IC2A由 低功耗的双运箅放大集成电路LM358DT组成。放大电路3由运算放大集成电路IC2B、 IC3B构成，由低功耗的双运算放大 集成电路LM358DT组成。运放比较值设定电路5由单片机的输出口联接倍率电阻器R3—R8组成；也 可以由单片机的输出口联接D/A转换电路组成，以获得更高的输出精度。MCU接口电路包括联接运放比较值设定电路5的单片机的输出端口 1 、 13脚， 以及放大电路3的输出端运算放大集成电路IC2B的输出端7脚。振荡电路4由方波发生器电路构成。可以由单片机作为信号源的放大输出电 路构成，也可以由独立的振荡电路构成。本实用新製通过振荡电路4产生高精度振荡频率波形Xout，发送给外面的 位移传感器7,再由放大整流电路1对反馈回来的交流信号Xin进行放大、整流, 将之转换成直流信号；然后通过放大滤波电路2，经进一步放大滤波后再进行比 较放大，得到放大电路3的输出电压信号Uout。由此可见，当位移传感器的输 出(即称重模块的输入Xin)随着洗衣机内衣服重量的改变而相应改变时，输出 电压信号Uout端的幅值也随之相应变化。之后将所测的模拟电压值Uout送外部 MCU处理。可以根据需要对各放大电路的放大倍数进行调整得到相应的称重精度， 也可以根据需要对各功能部分进行精简处理。称重模块通过MCU接口电路6与外部MCU微处理器连接进行交互式处理数 据，从而实现称重模块工作的启动。MCU接口电路6接收到自外部MCU输入的 Start信号~~^低电平时间大于10raS负脉冲后，通过运放比较值设定电路5调 整放大电路3的放大比较值，使输出信号Uout达到合适的幅度，然后由MCU接
口电路6发高电平给外部MCU——称重启动完成。此后，外部MCU可根据放大电 路3的输出电压Uout的变化换算出洗衣机内衣服重量。这里的信号的判定、回 应方式及时间设定，等可根据外部MCU的工作需要进行相应变动。通过MCU接口电路6与外部MCU微处理器连接进行交互式处理数据，从而实 现称重工作的启动。MCU接口电路6接收到自外部MCU输入的Start信号~f氐 电平时间大于10mS负脉冲后，通过运放比较值设定电路5调整放大电路3的放 大比较值，对称重模块输出进行初始化，使输出信号Uout达到合适的幅度，将 输出由运放IC2的第7管脚取样送至单片机IC1的12管脚，由单片机判断其电 压是否为合适的值，若不是，则调整单片机第6-ll管脚的输出，改变其输出到 IC3第5管脚的电压值的大小，进而改变运放IC2第5管脚的比较电压的大小， 从而调整运放IC2的输出电压，该值调整至合适的值后，单片机停止调整。然后 由MCU接口电路6发高电平给外部MCU——称重启动完成。此后，外部MCU可根 据放大电路3的输出电压Uout的变化换算出洗衣机内衣服重量。这里的信号的 判定、回应方式及时间设定，等可根据外部MCU的工作需要进行相应变动。Xout为输出到位移传感器的方波信号(0-5V方波输出)，Xin为位移传感器 反饿至称重模块的输入信号(-5V~+5V方波信号)，Uout是称重测量信号输出 (1. 5V-4. 5V，输出阻抗1000欧姆)，VCC为电源(4. 75-5. 25V)， GND为接地， START为1/0测重测量启动信号(0-5V,内部上拉电阻)、握手信号。以上信号 可以根据需要调整到合适的幅值。
权利要求1、一种洗衣机衣物自动称重检测控制装置，由与位移传感器(7)输出端相联的放大整流电路(1)，与放大整流电路(1)相联的放大滤波电路(2)，与放大滤波电路(2)相联的放大电路(3)，与放大电路(3)相联的运放比较值设定电路(5)和MCU接口电路(6)，以及振荡电路(4)构成，其特征是运放比较值设定电路(5)中单片机IC1的输出口并联接倍率电阻器R3-R8，与放大电路(3)中运算放大电路IC3B的控制端构成电压控制回路，放大电路(3)的输出端经隔离电阻R27与运放比较值设定电路(5)中单片机IC1的输出口12脚联接构成闭环控制回路。
2、 根据权利要求1所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是放 大整流电路(l)由放大电路和整流电路依次联接构成放大电路由运算放大集成电 路IC3A组成，运算放大集成电路IC3A由低功耗的双运算放大集成电路LM358DT 组成；整流电路由晶体二极管整流器和滤波电容器、负载电阻器构成，晶体二极 管D1组成半波整流器，滤波电容器C13、负载电阻器R18并联组成滤波器。
3、 根据权利要求1所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是放 大滤波电路(2)由运算放大集成电路IC2A构成，运算放大集成电路IC2A由低功耗 的双运算放大集成电路LM358DT组成。
4、 根据权利要求1所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是放 大电路(3)由运算放大集成电路IC2B、 IC3B构成，由低功耗的双运算放大集成电 路LM358DT组成。
5、 根据权利要求1所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是运 放比较值设定电路(5)由单片机的输出口联接倍率电阻器R3—R8组成；也可以由 单片机的输出口联接D/A转换电路组成。
6、 根据权利要求1所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是MCU 接口电路包括联接运放比较值设定电路(5)的单片机的输出端口 1、 13脚，以及放 大电路(3)的输出端运算放大集成电路IC2B的输出端7脚。
7、 根据权利要求l所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是振 荡电斷4)由方波发生器电路构成。
8、 根据权利要求l所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是振 荡电路(4)由方波发生器电路构成，由单片机作为信号源的放大输出电路组成。
9、 根据权利要求l所述的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，其特征是振 荡电路(4)i方波发生器电路构成，由独立的振荡电路组成。
专利摘要本实用新型涉及一种采用位移传感器进行称重的洗衣机衣物自动称重检测控制装置，属于家用电器技术领域。包括放大整流电路、放大滤波电路、放大电路、运放比较值设定电路和MCU接口电路，以及振荡电路构成，其特征是运放比较值设定电路中单片机的输出口并联接倍率电阻器，与放大电路中运算放大电路的控制端构成电压控制回路，放大电路的输出端经隔离电阻与运放比较值设定电路中单片机的输出口联接构成闭环控制回路。具有结构简单，成本低廉，测量精度较高等的特点。该电路可广泛应用于各种称重场合，尤其可适用于滚筒洗衣机中。
文档编号D06F39/00GK201045173SQ20072010390
公开日2008年4月9日 申请日期2007年3月22日 优先权日2007年3月22日
发明者张宏权, 张科伍, 李勇德, 王震宇, 韩克强 申请人:海尔集团公司;青岛海尔智能电子有限公司