一种洗衣机用安全开关检知电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种洗衣机用安全开关检知电路，属于电学领域，解决了现有洗衣机用安全开关的检知电路误判断发生误动作的问题，解决该问题的技术方案主要包括分压电路和脉冲发生电路，所述分压电路的输入端与安全开关的一端连接，分压电路的输出端与MCU的检知端口连接，所述脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接，本实用新型主要用于正确检知安全开关是否处于吸合状态。
【专利说明】—种洗衣机用安全开关检知电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及洗衣机，特别是一种洗衣机用安全开关检知电路。
【背景技术】
[0002]安全开关是指一种与洗衣机机盖和脱水桶联动的装置，其机械结构如图1-1所示，安全开关对应脱水桶的第一部分01和对应机盖的第二部分02，只要这两个部分有任意一个部分没有到位，例如机盖打开导致第二部分没有旋转到位，或者，脱水桶与第一部分发生碰撞导致第一部分没有旋转到位，安全开关就不会被闭合，等效电路符号如图1-2和1-3所示，其中图1-2所示为机盖关闭和脱水桶未与安全开关臂发生碰撞，平衡运转，图1-3所示为机盖打开和/或脱水桶与安全开关臂发生碰撞，脱水桶不平衡。
[0003]当洗衣机机盖关闭时，或者脱水桶平衡运转不与安全开关臂发生碰撞时，安全开关吸合，与安全开关相连的检知电路相应端口检知电平变化，实现机盖的开闭检知与脱水桶平衡检知；当洗衣机机盖打开时，或者脱水桶在脱水时不平衡运转与安全开关臂发生碰撞时，安全开关断开，与安全开关相连的检知电路相应端口检知电平变化，实现机盖的打开与脱水桶不平衡检知。通过实现机盖开闭与脱水桶平衡与不平衡的的检知，进而给出洗衣机的后续相应动作的指令，比如洗涤、脱水行程的开始或者暂停。
[0004]目前市场上针对安全开关的吸合和断开主要有两类检知电路，如图2-1和图2-2所示。图2-1中，当检知电路相应MCU (单片微型计算机)检知端口 POl检知到低电平，判定为安全开关吸合；当检知电路相应MCU检知端口 POl检知到高电平，判定为安全开关断开。这种回路存在以下两个缺点，即①当回路中相应电子部品比如C35、D392短路的情况下，MCU响应应安全开关检知端口 POl将得到恒定的低电平，此时即使机盖打开时，或者脱水时脱水桶发生不平衡运转撞到安全开关时，MCU无法检知安全开关断开，进而无法执行相应的机盖打开时相应动作或不平衡修正等程序，导致不安全状况发生。另外，当MCU的POl端口如果发生虚焊或其它原因造成开路现象时，由于一般MCU端口内部采用内置下拉电阻，因此，MCU将会得到恒定的低电平，导致如上述等不安定状况发生。②因为MCU以检知高低电平来判定安全开关断开或者吸合，因此，当回路受到噪声信号干扰时，MCU端口检知到噪音产生的高低电平干扰信号会发生误判断，进而发生误动作。图2-2中，当检知电路相应MCU检知端口 POl检知到高电平，判定为安全开关吸合；当检知电路相应MCU检知端口 POl检知到低电平，判定为安全开关断开；这种回路存在以下两个缺点，即①当回路中相应电子部品比如D391短路的情况下，MCU相应安全开关检知端口 POl将得到恒定的高电平，此时即使机盖打开时，或者脱水时脱水桶发生不平衡运转撞到安全开关时，MCU无法检知安全开关断开，进而无法执行相应的机盖打开时相应动作或不平衡修正等程序，导致不安全状况发生。②因为MCU以检知高低电平来判定安全开关断开或者吸合，因此，当回路受到噪声信号干扰时，MCU端口检知到噪音产生的高低电平干扰信号会发生误判断，进而发生误动作。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要达到的目的就是提供一种洗衣机用安全开关检知电路，确保MCU能正确检知安全开关是否处于吸合状态，准确执行相应的程序，避免不安全的事故发生。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种洗衣机用安全开关检知电路，包括分压电路，所述分压电路的输入端与安全开关的一端连接，分压电路的输出端与MCU的检知端口连接，还包括脉冲发生电路，所述脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
[0007]作为优选的方案，所述脉冲发生电路为方波发生电路。
[0008]进一步优选的方案，所述方波发生电路包括MCU的一个方波信号输出端口以及由三极管构成的整形电路，三极管的基极与方波信号输出端口连接，三极管的发射极连接驱动电源，在三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
[0009]进一步优选的方案，所述方波发生电路包括由运算放大器构成的比较电路以及由三极管构成的整形电路，比较电路与三极管的基极连接，三极管的发射极连接驱动电源，三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
[0010]进一步优选的方案，所述方波发生电路由555定时器构成。
[0011]作为优选的方案，所述脉冲发生电路为锯齿波发生电路。
[0012]进一步优选的方案，所述锯齿波发生电路连接有一个由三极管构成的整形电路，锯齿波发生电路的输出端连接三极管的基极，三极管的发射极连接驱动电源，三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
[0013]作为优选的方案，所述脉冲发生电路为三角波发生电路。
[0014]进一步优选的方案，所述三角波发生电路连接有一个由三极管构成的整形电路，三角波发生电路的输出端连接三极管的基极，三极管的发射极连接驱动电源，三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
[0015]进一步优选的方案，所述三角波发生电路由555定时器与积分器构成。
[0016]采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点:在检知电路的一侧增加脉冲发生电路，产生一定频率f的脉冲信号，MCU检知端口通过检知是否有上述频率f的脉冲信号输入，判断安全开关是处于吸合还是断开状态，如果检知电路中某个电子元件发生了短路等故障，或者在MCU检知端口处存在噪声等干扰，只要MCU检知端口没有检测到频率f的脉冲信号，洗衣机程序就判定安全开关为打开状态，从而暂停进水、排水、脱水等一切行程，有效避免了不安全因素发生，不存在凭高低电平来判定安全开关是处于吸合还是断开状态的误判断情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0018]图1-1为安全开关的结构示意图；
[0019]图1-2为安全开关闭合时等效电路符号的示意图；[0020]图1-3为安全开关打开时等效电路符号的示意图；
[0021]图2-1为现有的第一种安全开关检知电路；
[0022]图2-2为现有的第二种安全开关检知电路；
[0023]图3为本实用新型实施例一的电路图；
[0024]图4为本实用新型实施例二的电路图；
[0025]图5为本实用新型实施例三的电路图；
[0026]图6为本实用新型实施例四的电路图。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型提供一种洗衣机用安全开关检知电路，包括分压电路I和脉冲发生电路2，分压电路I的输入端与安全开关SF.Sff的一端连接，分压电路I的输出端与MCU的检知端口 POl连接，脉冲发生电路2的输出端与安全开关SF.SW的另一端连接。脉冲发生电路2可以是任意一种能够产生具有固定频率脉冲信号的电路，比如方波发生电路、锯齿波发生电路、三角波发生电路、正弦波发生电路等等。在检知时间允许的范围内，脉冲信号可以是任意固定频率。
[0028]实施例一:
[0029]如图3所示，本实施例的脉冲发生电路2为方波发生电路。本实施例中的方波发生电路包括MCU的一个方波信号输出端口 P02以及由三极管Ql构成的整形电路，三极管Ql的基极通过电阻Rl与MCU的方波信号输出端口 P02连接，三极管Ql的发射极连接驱动电源，在三极管Ql的发射极与集电极之间连接有分压电阻R2，三极管Ql的集电极作为脉冲发生电路2的输出端与安全开关SF.Sff的另一端连接。
[0030]举例说明，MCU的方波信号输出端口 P02产生频率f=400Hz的方波信号，控制三极管Ql的基极信号，三极管Ql的发射极与驱动电源Vdd连接，集电极通过P板端子电缆与外部的安全开关SF.Sff 一端相连，安全开关SF.Sff的另一端通过电缆线与D39、R391、D392、R35、C35以及MCU检知端口 POl相连。其中D39为抗干扰用嵌位二极管，C35为旁路电容，R35、R39为分压电阻。当安全开关吸合时，三极管Ql导通，MCU检知端口 POl处可以检知到频率f=400Hz的方波信号时，此时，程序判定安全开关为吸合状态；当安全开关断开时，三极管Ql不导通，MCU检知端口 POl处只能检知到低电平，此时，程序判定安全开关为断开状态。当程序检知到安全开关处于吸合状态时，将按照预定程序执行进水阀通电、排水阀通电、洗涤搅拌或者脱水等行程；当程序检知到安全开关处于断开状态时，此时程序将暂停进水阀通电、排水阀通电、洗涤搅拌、脱水等行程，防止不可控等不安全事故发生。
[0031]本实施例中电子元件1?1、1?2、01、0391、0392、1?39、1?35、035发生短路或者开路故障时，或者MCU检知端口 POl发生开路故障时，此时MCU检知端口 POl均无法检知到f=400Hz的方波信号，无论安全开关实际处于吸合还是断开状态，程序均判定安全开关为断开状态；当安全开关实际处于断开状态时，即便MCU检知端口 POl处有噪音信号输入，POl只要没有检知到f=400Hz的方波信号，都判定安全开关处于断开状态。因此只有确保检知电路正常以及安全开关吸合后，洗衣机才会执行相应的程序，避免不安全的事故发生。
[0032]实施例二:
[0033]本实施例中的脉冲发生电路2为方波发生电路，如图4所示，方波发生电路包括由运算放大器OP构成的比较电路以及由三极管Q2构成的整形电路，运算放大器OP的反相输入端连接与电容Cl后接地，运算放大器OP的正相输入端通过电阻R4接地，运算放大器OP的输出端连接电阻R3，运算放大器OP的输出端连接电阻R3后与运算放大器OP的反相输入端之间连接有电阻R5，运算放大器OP的输出端连接电阻R3后通过电阻R6、电阻R4接地，电阻R3连接电阻R20，电阻R3与电阻R20间还通过双向稳压管DZl接地。电阻R20与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极连接驱动电源Vdd，三极管Q2的发射极与集电极之间连接有分压电阻R21，三极管Q2的集电极作为脉冲发生电路2的输出端与安全开关SF.Sff的另一端连接。
[0034]另外，方波发生电路也可以由555定时器构成,通过555定时器组成多谐振荡器输出方波，这在本领域是常规技术，这里不再赘述。
[0035]实施例三:
[0036]本实施例的脉冲发生电路2为锯齿波发生电路。如图5所示，锯齿波发生电路包括运算放大器OPl和运算放大器0P2，运算放大器OPl的反相输入端通过电阻R7接地，运算放大器OPl的输出端连接电阻R8然后连接有双向稳压管DZ2接地，运算放大器OPl的输出端连接电阻R8后与运算放大器OPl的正相输入端之间连接电阻R9，运算放大器0P2的正相输入端通过电阻RlO接地，运算放大器0P2的反相输入端连接电阻Rll然后与电阻R8连接，运算放大器0P2的反相输入端与运算放大器0P2的输出端之间连接有电容C3，在电阻Rll的两端并联有电阻R12和二极管Dl，运算放大器OPl的正相输入端与运算放大器0P2的输出端之间连接有电阻R13，运算放大器0P2的输出端连接一个由三极管构成的整形电路，三极管Q3的基极连接电阻R22之后与运算放大器0P2的输出端连接，三极管Q3的发射极连接驱动电源Vdd，三极管Q3的发射极与集电极之间连接有分压电阻R23，三极管Q3的集电极作为脉冲发生电路2的输出端与安全开关SF.Sff的另一端连接。
[0037]实施例四:
[0038]本实施例的脉冲发生电路2为三角波发生电路。如图6所示，三角波发生电路包括运算放大器0P3和运算放大器0P4，运算放大器0P3的反相输入端通过电阻R14接地，运算放大器0P3的输出端连接电阻R15然后连接有双向稳压管DZ3接地，运算放大器0P3的输出端连接电阻R15后与运算放大器0P3的正相输入端之间连接电阻R16，运算放大器0P4的正相输入端通过电阻R17接地，运算放大器0P4的反相输入端连接电阻R18然后与电阻R15连接，运算放大器0P4的反相输入端与运算放大器0P4的输出端之间连接有电容C4，运算放大器0P3的正相输入端与运算放大器0P4的输出端之间连接有电阻R19，运算放大器0P4的输出端连接一个由三极管Q4构成的整形电路，三极管Q4的基极连接电阻R24后与运算放大器0P4的输出端连接，三极管Q4的发射极连接驱动电源Vdd，三极管Q4的发射极与集电极之间连接有分压电阻R25，三极管Q4的集电极作为脉冲发生电路2的输出端与安全开关SF.SW的另一端连接。
[0039]另外，三角波发生电路也可以由555定时器与积分器构成，通过555定时器组成多谐振荡器输出方波，然后通过积分器产生周期恒定幅值可调的三角波，也可以将三角波进一步变换来输出正弦波或钟形波等，这在本领域是常规技术，这里不再赘述。
[0040]本实用新型中所提到的连接均是指电气元件通过导线串联。上述实施例中，均串联了三极管构成的整形电路，旨在将脉冲发生电路产生的波形进行整形，统一修正为MCU可以检知的O?5V的方波信号，因为一般情况下，MCU只能识别方波信号，而实际上脉冲信号的种类繁多，MCU不能直接处理，所以这些脉冲信号要经过整形电路之后输入MCU中被检知。还有在上述实施例对应的附图中，运算放大器采用省略画法，驱动电源没有画出来。除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，只要能够产生脉冲并输出的脉冲发生电路均可以实现本实用新型的实用新型目的，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。
【权利要求】
1.一种洗衣机用安全开关检知电路，包括分压电路，所述分压电路的输入端与安全开关的一端连接，分压电路的输出端与MCU的检知端口连接，其特征在于:还包括脉冲发生电路，所述脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述脉冲发生电路为方波发生电路。
3.根据权利要求2所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述方波发生电路包括MCU的一个方波信号输出端口以及由三极管构成的整形电路，三极管的基极与方波信号输出端口连接，三极管的发射极连接驱动电源，在三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
4.根据权利要求2所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述方波发生电路包括由运算放大器构成的比较电路以及由三极管构成的整形电路，比较电路与三极管的基极连接，三极管的发射极连接驱动电源，三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
5.根据权利要求2所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述方波发生电路由555定时器构成。
6.根据权利要求1所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述脉冲发生电路为锯齿波发生电路。
7.根据权利要求6所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述锯齿波发生电路连接有一个由三极管构成的整形电路，锯齿波发生电路的输出端连接三极管的基极，三极管的发射极连接驱动电源，三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
8.根据权利要求1所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述脉冲发生电路为三角波发生电路。
9.根据权利要求8所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述三角波发生电路连接有一个由三极管构成的整形电路，三角波发生电路的输出端连接三极管的基极，三极管的发射极连接驱动电源，三极管的发射极与集电极之间连接有分压电阻，三极管的集电极作为脉冲发生电路的输出端与安全开关的另一端连接。
10.根据权利要求8所述的洗衣机用安全开关检知电路，其特征在于:所述三角波发生电路由555定时器与积分器构成。
【文档编号】H03K3/02GK203807808SQ201420170826
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】倪德超, 齐东亚, 李敏 申请人:松下家电研究开发（杭州）有限公司, 杭州松下家用电器有限公司