专利名称：基于嵌入式技术的智能洗碗机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种洗碗机控制器，特别是涉及一种基于嵌入式技术的智能 洗碗机控制器。
背景技术：
随着物质生活水平的不断提高和科学技术的不断发展，人们对日常生活中 的家用电器的要求越来越高，过去那种功能简单、性能单一的洗碗机已经无法满 足现代人的生活需要。进入二十一世纪后，传统的洗碗机更有由机械化向智能化 转变的趋势。目前传统的洗碗机一般采用8位或16位的单片机进行控制，微处 理器的运算速度慢，处理能力较差，系统实时性不强；在软件方面， 一般采用简 单的时序控制，单一流程，人机交互极其不方便，可操作性非常差，所有这些都 直接影响了设备的性能。另外，在控制方式方面，传统的洗碗机一般都是采用现 场控制，即操作者在洗碗机旁边对洗碗机进行操作，而不能依靠网络进行智能控 制，这既不方便用户操作，也不利于生产厂家对洗碗机的售后跟踪和服务，从而 极大地限制了洗碗机的使用。
发明内容
本实用新型的目的提供一种基于ARM嵌入式技术、具备网络控制和监视功 能的智能洗碗机控制器。
本实用新型的目的可以通过以下的技术方案予以实现 一种基于嵌入式技术 的智能洗碗机控制器包括用于任务调度、信号采集、数据处理以及显示控制的微 处理器，用于程序及数据存储的存储模块，通信模块，用户操作模块，1/0控制 模块和用于提供各组成部分的工作电源的电源转换电路；通信模块将远程计算机 的数据信息处理后经微处理器上的数据传输接口传送到微处理器处理，微处理器 输出到LCD显示器显示并存储到数据存处器中，用户操作模块将用户操作信息 通过相应的数据传输接口传送到微处理器处理后输出到I/O控制模块。
本实用新型所述的微处理器为型号为S3C44B0X的嵌入式微处理器，设有 32位精简指令集和用于各种数据传输的外设接口 。
本实用新型所述的存储模块包括用于程序储存的NORFLASH、用于洗碗机重要参数储存的EEPROM，以及用于程序运行的SDRAM，所述的存放程序的 NOR FLASH采用型号为SST39LV1601/SST39LV3201的芯片，其容量为 2/4M-BYTE，通过微处理器的16位数据总线和21位地址总线与微处理器上相 应的接口连接，所述的存放系统参数的EEPROM采用型号为AT24C04的芯片， 其容量为512-BYTE，通过fC总线与微处理器上相应的接口连接，所述的用于 运行程序的SDRAM采用型号为HY57V641620，其容量为8M-BYTE，通过16 位数据总线与微处理器片内集成的SDRAM控制器连接。本实用新型所述的通信模块为通信速率为10M的以太网控制器，可运行 10M以太网的相关协议，通过微处理器上相应的接口与以太网控制器直接连接。本实用新型所述的用户操作模块包括方便用户操作的五键键盘和LCD显示 器，该五键键盘与微处理器的输入端连接，所述的LCD显示器与微处理器的显 示输出端口连接，LCD显示器为STN LCD,支持256色或16灰度显示器，可 显示任意图形和文字，分辨率为320*240。本实用新型控制的洗碗机具备两种操作模式——单机模式和联网模式，在联 网模式时，用户需要对洗碗机进行一次网络设置，只要洗碗机的网络地址不改变， 在以后的时间里，洗碗机控制器能自动监测网络并与之实现连接。同现有的技术相比，本实用新型的优点包括三点 一是采用了具有高速性 能和接口资源丰富的32位ARM微处理器，具有集成度高，外部接口电路简单 的优点；二是在源代码公开的Linux操作系统基础上，建立了一个适合嵌入式智 能洗碗机控制器使用的多任务操作系统，降低了设备及其系统的成本；三是实现 了以太网通信的功能，可对洗碗机实现远程控制和状态信息采集，实现网络智能 化控制，这既方便了用户操作，也有利于生产厂家对洗碗机的售后跟踪和服务。
图1为本实用新型的内部系统框图。图2为本实用新型的微处理器及其外围电路的原理图。图3为本实用新型的存储器模块的原理图。图4为本实用新型的以太网通信模块的原理图。图5为本实用新型的电源电路、信号检测和负载驱动电路、五键键盘和LCD 显示器的原理图。
具体实施方式
下面将结合附图并通过实例对本实用新型作进一步的说明 附图1是本实用新型的系统内部结构框图，图中描述了本实用新型的控制 器中微处理器和各部分功能模块电路之间的关系，通信模块将远程计算机的数据 信息处理后经微处理器上的数据传输接口传送到微处理器处理，微处理器输出到
LCD显示器显示并存储到数据存处器中，用户操作模块将用户操作信息通过相 应的数据传输接口传送到微处理器处理后输出到I/O控制模块，I/O控制模块完 成数模信号的检测和负载驱动。
如附图2所示，Ul是本实用新型采用的嵌入式微处理器，釆用ARM7TDMI 内核的32位精简指令集(RISC)嵌入式微处理器，型号为S3C44B0X， Ul是整 个洗碗机控制器的核心，负责整个嵌入式系统的任务调度、信号采集、数据处理、 数据通信以及显示控制。
微处理器Ul (S3C44B0X)为手持设备及一般应用提供了高性价比和高性 能的微控制器解决方案，目前广泛应用于各种消费电子产品。为了降低整个系统 的成本，S3C44B0X内部还集成了以下功能模块和外设8KBCache、可选的内 部SRAM、 LCD控制器、系统管理器、2通道UART、 4通道DMA、 6通道带 PWM的定时器、8通道12位ADC、 1/0口、 1IC/IIS总线接口、同步SIO接口、 RTC和成对时钟的PLL。
微处理器U1 (S3C44B0X)采用两级供电方式内核采用2.5V直流电源供 电，以降低芯片内部功耗； 一般外设输入输出端口采用3.3V供电，保持外设的 通用性。
X2为有源晶振，为微处理器U1提供工作时钟，其频率为8MHz。系统上 电复位后，工作时钟首先产生固定频率的时钟信号，并接入微处理器U1的时钟 输入端，U1进入正常工作的状态。工作时钟基准经过微处理器内部锁相环(PLL) 后，产生系统所需的各种CPU时钟和外设时钟。XI为无源晶振，频率为 32.768KHz，对微处理器的实时时钟RTC提供独立的时钟信号。
在微处理器U1的每一个电源输入引脚并接了一个100NF的滤波电容，可 以有效地降低电源的波动对微处理器所造成的干扰，使微处理器U1能更稳定的 工作，增强系统可靠性。U2为微处理器U1的复位电路芯片，它可以支持手动复位和失压(当电压 降低至某一设定值)复位两种复位方式，复位信号具有高、低两种电平。在本实 用新型中，复位电路芯片U2的1脚作为手动复位的输入端，4脚作为失压复位 信号输入端。7脚是低电平复位信号的输出端，为控制器中各种需要复位信号的 器件提供低电平的复位信号(nRST),复位信号都上拉一个10K的电阻，以增强 其驱动能力。附图3是本实用新型的存储器模块的原理图。存储器模块，包括三个部分， NORFLASH、 SDRAM和EEPROM，它们分别满足程序、数据存储以及程序运 行的需要，存储器的容量大小可以根据实际的需要来进行选择。U3为型号为SST39VF3201，容量为4M Byte的NOR FLASH存储器。它通 过微处理器的16位数据总线和21位地址总线与微处理器U1连接。NOR FLASH 主要用来存储程序代码。U4为型号为HY57V641620,容量为8MByte的SDRAM存储器。SDRAM 通过16位数据总线与微处理器片内集成的SDRAM控制器连接，满足程序运行 的需要。U5为型号为AT24C04，容量为512-Byte EEPROM，它通过I2C总线与微处 理器U1连接，主要是用来存储一些系统相关的重要参数，在实际应用中可以按 实际情况选择其容量的大小。附图4是本实用新型的以太网通信模块的原理图。本实用新型的以太网通讯模块通过微处理器Ul配置以太网控制器U6实 现。U6是一个内部集成了以太网物理层接口的以太网控制器，型号为 RTL8019AS，可支持PnP自动检测模式，兼容以太网II和正EE802.3 10Base5、 10Base2、 10BaseT等标准。U13为10M以太网网络变压器，型号为20F-01，可 以使本控制器与外部的以太网网络设备进行有效的电气隔离，提高系统稳定性。 C0N1为标准的以太网RJ45接口。附图5为本实用新型的电源电路、.信号检测和负载驱动电路、五键键盘和 LCD显示器的原理图。U7为一个LDO型的电平转换芯片，型号为SPX1117-3.3，其作用是将DC5V 转换成DC3.3V，供给微处理器IO口以及外围芯片使用。U8为一个LDO型的电平转换芯片，型号为SPX1117-2.5，其作用是将DC5V 转换成DC2.5V，供给微处理器内核使用。U17为为DC/DC变换器，型号为MAX629，其作用是实现电平转换，通过 配置不同的外围电路可将输入的DC5V电源转换成+28V或者一28V，其最大负 载电流为0.5A，为LCD显示器提供背光驱动电源。U14、 U15、 U16为输入/输出信号隔离器，其主要作用是增强输出信号的驱 动能力和隔离在不同电平间的传输信号，以提高系统稳定性。KEY1、 KEY2、 KEY3、 KEY4、 KEY5为上、下、左、右、确定五个按键， 分别与微处理器的信号输入端连接，U9是4个二输入的"与门"，实现五个按键 信号的"与"输出，该输出信号与微处理器的外部中断信号输入端EXINT2连接。 当某一按键被按下后，该按键的信号变为低电平，"与门"输出也为低电平，外 部中断产生。通过在中断服务程序中对五个输入信号的电平状态进行査询，便可 确定被按下的按键。BZ1为蜂鸣器，用于洗涤完毕后通知用户和异常情况下的报警作用。CON7和CON8是两种常用的LCD显示器接口 ，设计两个接口的目的是为 了增强洗碗机控制器中LCD显示器的通用性。本实用新型采用模块化的设计方法，各种功能模块、接口具有很强的独立 性，可以根据实际使用情况进行裁剪；各种存储器的容量也可以根据实际需要进 行选择，也具有很大的灵活性。这种功能化、模块化的设计是控制产品成本的一 个非常重要的手段。所有的器件都使用了标准的封装形式，各种输入输出端口也 使用了标准器件，符合产品的标准化要求。本实用新型控制的洗碗机具备两种操作模式——单机模式和联网模式，在联 网模式时，用户需要对洗碗机进行一次网络设置，只要洗碗机的网络地址不改变， 在以后的时间里，洗碗机控制器能自动监测网络并与之实现连接。洗碗机实现网络功能后， 一方面，用户可以通过网络随时査询洗碗机的工 作状态，对洗碗机进行远程控制，实现异地操作；另一方面，可以使厂家通过网 络实现对洗碗机程序的更新，可以将洗碗机运行中的故障信息反馈到生产厂家的 维修部门，使得维修更准确、及时。
权利要求1、一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控制器，其特征在于包括用于任务调度、信号采集、数据处理以及显示控制的微处理器，用于程序及数据存储的存储模块，通信模块，用户操作模块，I/O控制模块和用于提供各组成部分的工作电源的电源转换电路；通信模块将远程计算机的数据信息处理后经微处理器上的数据传输接口传送到微处理器处理，微处理器输出到LCD显示器显示并存储到数据存处器中，用户操作模块将用户操作信息通过相应的数据传输接口传送到微处理器处理后输出到I/O控制模块。
2、 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于具备联网工作模式和单机工作模式这两种工作模式。
3、 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于所述的微处理器为嵌入式微处理器，设有32位精简指令集和用于各种数据传输的外设接口 。
4、 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于所述的存储模块包括用于程序储存的NOR FLASH、用于洗碗机重要参数储存的EEPROM，以及用于程序运行 的SDRAM 。
5、 根据权利要求4所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于所述的存放程序的NOR FLASH采用型号为 SST39LV1601/SST39LV3201的芯片，其容量为2/4M-BYTE，通过微 处理器的16位数据总线和21位地址总线与微处理器上相应的接口连接。
6、 根据权利要求4所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控制器，其特征在于所述的存放系统参数的EEPROM采用型号为 AT24C04的芯片，其容量为512-BYTE，通过I2C总线与微处理器上 相应的接口连接。
7、 根据权利要求4所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于所述的用于运行程序的SDRAM采用型号为 HY57V641620，其容量为8M-BYTE，通过16位数据总线与微处理 器片内集成的SDRAM控制器连接。
8、 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于所述的通信模块为通信速率为IOM的以太网控 制器，通过微处理器上相应的接口与以太网控制器直接连接。
9、 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控 制器，其特征在于所述的用户操作模块包括方便用户操作的上、下、 左、右、确定五键键盘和LCD显示器，该五键键盘与微处理器的输 入端连接，所述的LCD显示器与微处理器的显示输出端口连接。
专利摘要本实用新型公开一种基于嵌入式技术的智能洗碗机控制器，包括用于任务调度、信号采集、数据处理的微处理器，用于程序及数据存储的存储模块，通信模块，用户操作模块，I/O控制模块和用于提供各组成部分的工作电源的电源转换电路；通信模块将远程计算机的数据信息处理后经本实用新型上的数据传输接口传送到微处理器处理，微处理器输出到LCD显示器显示并存储到数据存处器中，用户操作模块将用户操作信息通过相应的数据传输接口传送到微处理器处理后输出到I/O控制模块。本实用新型集成度高，外部接口电路简单，设备及其系统的成本低，实现了网络智能化控制，这既方便了用户操作，也有利于生产厂家对洗碗机的售后跟踪和服务。
文档编号A47L15/00GK201101508SQ200720057379
公开日2008年8月20日 申请日期2007年9月24日 优先权日2007年9月24日
发明者明 梁, 璐 王, 竺菊梅, 陈卫丽, 陈敬谦 申请人:广州电器科学研究院