专利名称：微波炉及其控制装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及微波炉，尤其是涉及一种微波炉及其控制装置。
背景技术：
微波炉将由磁控管产生的2450MHz的微波发射至食物上并对食物进行加热。当微波使食物分子振动时，由于分子之间的碰撞产生热量，从而通过所述热量对食物进行烹调。
图1是显示了传统微波炉结构的框图。如图1所示，控制装置102控制微波炉的总体运转。输入装置104和外存储器106连接在控制装置102的输入端子上。输入装置104设有烹调模式设置按钮和数字按钮以设置烹调模式、烹调时间等。外存储器106存储每个烹调模式的烹调数据。控制装置102具有与控制装置102的输出端子相连的磁控管驱动装置108、风扇驱动装置112、托盘电机驱动装置116和显示器驱动装置120。磁控管驱动装置108驱动磁控管10产生微波。风扇驱动装置112驱动冷却风扇114对安装在微波炉机械室中的各种电子器件进行冷却。托盘电机驱动装置116驱动托盘电机118旋转安装在烹调室中的托盘(未示出)。显示器驱动装置120驱动显示单元122显示烹调模式的帮助菜单和烹调信息并设定特殊值。
在传统的微波炉中，安装在输入装置104中的控制面板是膜片开关控制面板，该控制面板以使用机械开关的控制面板为基础。最近，可以通过采用液晶显示器(LCD)的触摸屏控制面板实现所述控制面板。
当采用膜片开关控制面板实现所述控制面板时，与采用机械开关的控制面板相比，膜片开关控制面板可以采用多种视觉对象设计，从而膜片开关控制面板的外观可以设计得非常漂亮。
另外，由于机械开关会发生机械磨损，因此采用机械开关的控制面板的寿命并不很长。相反，膜片开关控制面板是半永久性的，这是因为电路和接触点制成在两个和多个薄膜上，并且在接触点之间采用了电接触。另外，形成膜片开关的薄膜非常薄，因此膜片开关控制面板可以制造得比采用机械开关的控制面板薄。
但是，膜片开关控制面板不能克服传统的采用机械开关的控制面板的低实际使用性的限制。每个机械和膜片开关都分配了一个功能。因此，与各个功能相对应的大量开关不能与微波炉实现的功能的增加相匹配。由于微波炉控制面板的面积是有限的，在采用机械开关的控制面板和膜片开关控制面板中可安装的开关数量是有限的。
采用LCD的触摸屏控制面板可以在有限面积的控制面板上提供无限的输入和设置功能。如果使用者触摸在LCD的屏幕上显示的开关或者和按钮，分配给相应开关和按钮的信号被传送至控制装置102。即，在LCD的初始屏幕上可以显示和选择主菜单或主功能。分别与主菜单或主功能相对应的子菜单或子功能显示在另一个屏幕上并且根据需要设置得具有层次，因此采用触摸屏控制面板几乎可以实现无限的菜单或者功能。
即使采用LCD的菜单结构的层次几乎是无限的，也需要对所述层次进行限制，从而使用者在使用微波炉烹调食物时不会感到不方便。即，如果微波炉的构造让使用者必需通过数个步骤到达子菜单以选择特定子功能才能使用高级功能，则使用者在使用所述功能时就会感到十分不方便，结果使用者可能忽视该功能。
因此，优选设置另外的开关或按钮来执行微波炉的基本功能，例如电源开/关、烹调开始和暂时停止等，而不用LCD显示所述功能。另外，膜片开关控制面板由于其结构特性只能制造为扁平形状。因此，采用膜片开关控制面板很难开发出与使用者要求相对应的各种设计。
传统微波炉通常采用复杂指令系统计算机(Complex Instruction SetComputer/CISC)微处理器。由于这个原因，为了给微波炉增加新功能，必需额外安装微处理器，需要设计新的控制面板，从而增加了微波炉的成本。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种微波炉，该微波炉采用适用面广并且可扩展的简化指令系统计算机(Reduced Instruction Set Computer/RISC)微处理器，从而可以容易地开发新的控制面板，并且能够采用单一微处理器控制多个功能，减小控制面板的体积。
本发明的另一个方面时提供一种控制面板，其中采用静电容量的软接触开关替代了膜片开关，使控制面板可以提供包括弯曲形状在内的各种形状。
本发明的附加方面和优点部分在下面的描述中提出，部分从下面的描述变得显而易见，或者从本发明的实施中得到了解。
本发明的上述和/或其他方面是通过提供一种微波炉实现的，所述微波炉包括控制装置，该控制装置设有RISC微处理器并设计用来控制微波炉的整体运转。所述控制装置包括软接触面板，其中静电容量根据接触的位置变化；和软接触面板驱动电路，该电路检测所述软接触面板的静电容量的变化，响应于静电容量的变化产生电信号并将所述电信号提供至所述微处理器。
本发明的这些和/或其它方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得更加清楚，其中图1是显示了传统微波炉结构的框图；图2是根据本发明实施例的控制面板的截面图；图3是用于检测软接触面板的静电容量变化的软接触面板驱动电路结构实例的框图；图4是安装在微波炉机械室正面的控制面板和外壳的视图。
具体实施例方式
下面参考附图对本发明的优选实施例进行详细的描述，其中相同的标号在整个文件中表示相同的元件。
下面将参照图2至图4说明本发明的微波炉和控制装置的各种实施例。图2是根据本发明实施例的控制面板202的截面图。如图2所示，控制面板202设置在外壳204正面。控制面板202包括LCD206b，LCD206b设有触摸屏208和软接触面板206a。与膜片开关和机械开关不同，软接触面板206a指定了输入装置来通过使用者的接触动作获得与通过按下开关或按钮获得的结果相对应的结果，而不需要使用者按下开关(例如膜片开关或机械开关)或按钮。在软接触面板206a中，当使用者触摸软接触面板206a时产生静电容量的变化。软接触面板驱动电路检测所述静电容量的变化并响应于所述静电容量的变化产生电信号。微处理器接收软接触面板驱动电路产生的所述电信号，并执行预先设定的与所述静电容量的变化相对应的控制操作。
LCD驱动电路板210和主电路板212在LCD206b后面按层安装在外壳204内。在LCD驱动电路板210上形成了电路以驱动LCD206b。LCD206b和LCD驱动电路板210通过通信电缆218相连以相互通信，从而与软接触面板206a和LCD206b的控制相关的数据信号在其间交换。在主电路板212上设置了控制微波炉整体运转所需的电路。由于安装在主电路板212上的微处理器216具有RISC结构，比较容易做到执行微波炉附加功能的软件扩展，而且不需要额外开发硬件。
微波炉的LCD通常为单色显示或者进行四级灰度等级显示。但是，使用传统CISC微处理器很难实现多媒体功能。在本发明的实施例中，包括了能够实现极好的数字信号处理功能的RISC微处理器。
RISC微处理器216进行实时数字信号处理算法，例如声音识别功能、压缩音频文件(MP3)复制或再现功能或图像数据处理功能，而不需要使用另外的数字信号处理器。因此，不需要开发新硬件就可以方便地扩展声音识别功能和多媒体系统的功能。即，RISC微处理器216可以用软件方式实现复杂的硬件结构，因此当为微波炉添加新功能时，不需要开发新的硬件，通过升级微处理器216的软件就可以添加新功能。因此，不论添加多少微波炉功能，控制面板202都能小型化。
在外壳204内软接触面板208后设置了软接触驱动电路板214，软接触驱动电路板214上形成了用于驱动软接触面板208的电软接触面板驱动电路。在软接触驱动电路板214上设置的软接触面板驱动电路检测使用者触摸软接触面板208时产生的静电容量变化，并响应于所述静电容量变化产生电信号。下面将参照图3说明在软接触驱动电路板214上设置的软接触面板驱动电路的结构。
图3是根据本发明的用于检测软接触面板静电容量变化的软接触面板驱动电路300的构造的实例的框图。如图3所示，在根据本发明的微波炉的软接触面板驱动电路300中，静电容量检测装置302检测使用者触摸软接触面板208时产生的静电容量的变化，并以矩形波形输出响应于所述静电容量变化的电检测信号和参考信号。判断装置312比较从静电容量检测装置302输出的矩形电检测信号和矩形参考信号，从而确定使用者是否触摸了软接触面板208的输入终端。延迟装置320在延迟判断装置312的输出信号某个时间段后输出了输出信号，使软接触面板驱动电路稳定运转。
静电容量检测装置302包括参考电流产生装置304，装置304为软接触面板驱动电路提供恒定电流；锯齿波产生装置306，装置306基于通过软接触面板208的输入终端施加的参考信号Cap_ref和电检测信号Cap_sen产生锯齿形交流电(AC)信号；和波形变换装置308，装置308用于将锯齿形AC信号转换为矩形信号。静电容量检测装置302还包括设置在波形变换装置308输出端子上的振荡装置310，用于产生AC电能。振荡装置310通过将其输出信号反馈至锯齿波产生装置306而产生稳定的矩形信号。参考电流产生装置304使用电流反射镜检测放大器产生恒定电流。
锯齿波产生装置306通常利用电容器的充电和放电来产生参考信号Cap_ref的锯齿形AC信号和具有与电检测信号Cap_sen的静电容量值成比例的频率的锯齿形AC信号。波形变换装置308将从锯齿波产生装置306输出的锯齿形AC信号转换为矩形信号。如果每个锯齿形AC信号的电压等于或大于参考电压，波形变换装置308输出高状态信号。如果每个锯齿形AC信号的电压小于参考电压，波形变换装置308输出低状态信号。波形变换装置308可以利用施密特触发电路实现此项功能。
振荡装置310包括环形振荡器，将相互串联的多个反相器中的最后的反相器的输入作用在所述多个反相器中第一个反相器的输入。通过这种方式，振荡装置310将奇反相器的输出反馈至锯齿波产生装置306并振荡其输出信号。
判断装置312包括频率转换装置314，装置314用于将振荡装置310的输出信号转换为低频信号；和比较装置316，装置316通过比较由频率转换装置314进行了频率转换的矩形电检测信号和矩形参考信号来确定使用者是否触摸了输入端子。判断装置312还包括复位信号产生装置318，装置318利用频率转换装置314的输出信号产生复位信号Reset，用来增加电检测信号与参考信号比较的灵敏度。
频率转换装置314包括多个触发器，通过降低从振荡装置310输出的矩形电检测信号和矩形参考信号的频率而增加灵敏度。比较装置316比较矩形电检测信号的低频和矩形参考信号的低频，如果比较的频率不同，则随后输出表示使用者触摸了输入端子的输出信号。延迟装置320延迟从比较装置316输出的输出信号Out某个时间段，从而当使用者触摸输入端子时产生输出信号Out，以防止软接触面板驱动电路发生故障。
使用者选择的菜单选项或功能显示在软接触面板208上，并且静电容量传感器(未示出)安装在软接触面板208后面，与菜单选项或功能设置的位置相对应。安装的静电容量传感器通过通信电缆222电连接至软接触驱动电路板214。在这种情况下，传感器这样构造，使用者触摸输入端子时产生的静电容量变化根据菜单选项或功能显示的位置而不同。软接触驱动电路板214通过通信电缆224电连接至主电路板212，从而与主电路板212进行通信。如果使用者选择显示在软接触面板208上的菜单选项或功能，设置在相应位置的传感器检测使用者触摸动作产生的静电容量变化。
静电容量传感器检测的静电容量变化通过如图3所示的软接触面板驱动电路转换为电信号，并且所述电信号被传送至主电路板212。主电路板212的RISC微处理器216利用从软接触面板驱动电路300提供的静电容量变化识别使用者选择的菜单选项或功能，并执行控制操作以执行相应的菜单选项或相应的功能。
如果使用了上述软接触面板驱动电路300，将按照与机械或膜片开关控制面板不同但与触摸屏控制面板类似的方式实现软接触面板208。因此，软接触面板208可以制造为各种形状，例如曲线形状和平板形，而这些形状在使用膜片开关控制面板时受到限制。因此，根据本发明的软接触面板208可以比膜片开关控制面板具有更漂亮的外观。
图4是安装在微波炉400的机械室正面的控制面板202和外壳204的视图。如图4所示，控制面板202安装在机械室正面并位于微波炉200正面。控制面板202连接至位于控制面板202后面的外壳204，因此控制面板202与安装在机械室中的磁控管和高压电路装置隔离。
从上述说明中可以清楚地理解，本发明提供了一种采用应用广泛和可扩展RISC微处理器的微波炉，能够容易地开发控制面板，并利用单一微处理器控制各种功能，减小了控制面板的体积。因此，本发明提供了一种微波炉控制面板，其中利用静电容量的软接触面板代替了开关，使控制面板可以制成各种形状。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，然而，对于本领域的技术人员很明显，在不脱离本发明权利要求及其等同物限定的本发明保护范围的前提下，可以对上述实施例进行多种变化和变型。
权利要求
1.一种微波炉，包括设有简化指令系统计算机(RISC)微处理器的控制装置，用于控制所述微波炉的整体运转。
2.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述简化指令系统计算机微处理器实现包括声音识别功能、压缩音频文件复制功能和图像压缩功能在内的数字信号处理功能。
3.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述控制装置包括软接触面板，其中静电容量根据接触的位置变化；和软接触面板驱动电路，该电路检测所述软接触面板的静电容量的变化，响应于所述静电容量的变化产生电信号并将所述电信号提供至所述微处理器。
4.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述控制装置包括彩色液晶显示器。
5.一种微波炉的控制装置，包括简化指令系统计算机(RISC)微处理器；软接触面板，其中静电容量根据接触的位置变化；和软接触面板驱动电路，该电路检测所述软接触面板的静电容量的变化，响应于所述静电容量的变化产生电信号并将所述电信号提供至所述微处理器。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其中所述简化指令系统计算机微处理器实现包括声音识别功能、压缩音频文件复制功能和图像压缩功能在内的数字信号处理功能。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其中所述控制装置包括彩色液晶显示器。
8.一种微波炉的控制装置，包括简化指令系统计算机(RISC)微处理器，该微处理器实现包括声音识别功能、压缩音频文件复制功能和图像压缩功能在内的数字信号处理功能；软接触面板，其中静电容量根据接触的位置变化；和软接触面板驱动电路，该电路检测所述软接触面板的静电容量的变化，响应于所述静电容量的变化产生电信号并将所述电信号提供至所述微处理器。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其中所述微波炉包括彩色液晶显示器，并且微处理器再现的图像受控显示在所述彩色液晶显示器上。
10.根据权利要求8所述的控制装置，其中所述软接触面板驱动电路包括静电容量检测装置，该检测装置检测软接触面板受到触摸时产生的静电容量变化，并以矩形波输出响应于所述静电容量变化的电检测信号和参考信号。
11.根据权利要求10所述的控制装置，还包括判断装置，根据从静电容量检测装置输出的矩形电检测信号和矩形参考信号的比较，从而确定软接触面板是否受到触摸，并基于所述判断输出信号；及延迟装置，在延迟判断装置提供的输出信号预定时间后输出信号，使软接触面板驱动电路稳定运转，并防止软接触面板驱动电路发生故障。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其中所述静电容量检测装置包括参考电流产生装置，该装置为软接触面板驱动电路提供恒定电流；锯齿波产生装置，该装置基于通过软接触面板的输入终端施加的参考信号和电检测信号产生锯齿形交流电信号；波形变换装置，该装置用于将锯齿形交流信号转换为矩形信号；和设置在波形变换装置输出端子上的振荡装置，该装置用于产生交流电能。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其中所述振荡装置通过将其输出信号反馈至锯齿波产生装置而稳定矩形信号。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其中所述判断装置包括频率转换装置，该装置用于将振荡装置的输出信号转换为低频信号；比较装置，该装置从所述频率转换装置接收输出信号，并通过比较由频率转换装置进行了频率转换的矩形电检测信号和矩形参考信号来确定使用者是否触摸了所述软接触面板；和复位信号产生装置，该装置利用频率转换装置的输出信号产生复位信号，用来增加矩形电检测信号与矩形参考信号比较的灵敏度。
15.根据权利要求8所述的控制装置，其中以曲线形提供所述软接触面板。
16.一种方法，包括使用包括简化指令系统计算机微处理器的控制装置来控制微波炉的整体运转。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制包括通过简化指令系统计算机微处理器实现包括声音识别功能、压缩音频文件复制功能和图像压缩功能在内的数字信号处理功能。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制装置的控制包括根据软接触面板的接触位置改变所述软接触面板的静电容量；和检测所述软接触面板的静电容量的变化，响应于所述静电容量的变化产生电信号并将所述电信号提供至所述微处理器。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制装置包括彩色液晶显示器。
全文摘要
一种微波炉，该微波炉采用适用面广并且可扩展的简化指令系统计算机(Reduced Instruction Set Computer/RISC)微处理器，从而可以容易地加入控制面板，并且能够采用单一微处理器控制多个功能，减小控制面板的体积。所述微波炉还包括控制面板，在控制面板中用采用静电容量的软接触开关代替膜片开关，使控制面板能够制成包括曲线形状在内的各种形状。
文档编号H05B6/68GK1517596SQ0314233
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年1月11日
发明者千莲奉 申请人:三星电子株式会社