一种多士炉及其控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多士炉及其控制系统，该系统的控制芯片集成驱动模块、降压模块、稳压模块和单片机为一体；发热丝工作电路包括发热丝和用于控制发热丝与电源接通或断开的电磁铁；控制芯片供电电路从发热丝上抽压，并经降压模块降压和稳压模块稳压后，供给单片机；单片机根据功能选择电路和档位控制电路的选择，控制驱动模块驱动电磁铁吸合或断开；其中，单片机预设有每档位连续工作时每次工作的工作时间，并通过计数单元累计该档位的当前连续工作次数，根据当前连续工作次数获取本次工作对应的工作时间。本发明的控制芯片的集成度高，使外围电路精简，系统稳定性高，易量产；且工作时间计算准确性和一致性好，成本低。
【专利说明】
一种多士炉及其控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及面包烘烤用具领域，具体涉及一种多士炉及其控制系统。
【背景技术】
[0002]随着百姓对生活质量要求的不断提高，多士炉正走进大众生活，随之带来的是其在家电市场的激烈竞争，目前市场上主要的多士炉控制方案为专用芯片控制，如中国实用新型专利CN203400040U公开的多士炉控制电路，该多士炉控制电路包括电源电路、计时芯片、电磁铁、电磁铁控制电路以及计时电路和计时电阻回路，电源电路的输入端通过开关与电源线连接，电源电路的输出端分别与计时芯片、电磁铁、计时电路电性连接，计时电阻回路分别与计时芯片和电源电路电性连接，在该实用新型专利采用的计时专用芯片为CMS12560-A0201H。
[0003]与其他非主流方案相比，专用芯片控制方案虽然成本相对较低，但却存在烘烤时间精度不够、调试难度大、生产困难(要专用物料电阻电容分档配对)的问题，而且由于专用芯片集成低，该方案的外围电路较为复杂，多士炉每次工作的起始温度也只能采用检测热敏电阻的方式获得，由于元件装配误差这种温度检测方式误差较大，从而致使根据工作的起始温度计算的工作时间不准确、一致性不好。
[0004]有鉴于此，需要对现有的多士炉专用芯片进行改进，从而精简多士炉外围电路，发掘新的每次工作的工作时间的获取方法。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是对现有的多士炉专用芯片进行改进，从而精简多士炉外围电路，发掘新的每次工作时间的获取方法的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种多士炉控制系统，包括控制芯片、控制芯片供电电路、发热丝工作电路、功能选择电路和档位控制电路，所述控制芯片集成驱动模块、降压模块、稳压模块和单片机为一体;所述发热丝工作电路包括发热丝和用于控制所述发热丝与电源接通或断开的电磁铁；
[0007]所述控制芯片供电电路从所述发热丝上抽压，并经所述降压模块降压和稳压模块稳压后，供给所述单片机;所述单片机根据所述功能选择电路和所述档位控制电路的选择，控制所述驱动模块驱动所述电磁铁吸合或断开；
[0008]其中，所述单片机预设有每档位连续工作时每次工作的工作时间，并通过计数单元累计该档位的当前连续工作次数，根据所述当前连续工作次数获取本次工作对应的工作时间，实现同一档位面包烤色一致目的。
[0009]与现有技术相比，本发明将驱动模块、降压模块、稳压模块和单片机全部集成到控制芯片，提高控制芯片的集成度，精简了外围电路，提高系统的稳定性，质量容易控制，易量产，生产效率高；同时利用该控制芯片首次提出了采用掉电累计连续工作次数计算工作时间的烧色补偿法，避免了通过热敏电阻检测加热腔温度元件装配带来的误差，保证每次工作时间的准确性和一致性，而且节省了检测加热腔温度的一个热敏电阻，降低了成本。
[0010]在上述方案中，所述控制芯片为十六脚1C，控制芯片与外部电路接连简单。
[0011]在上述方案中，所述档位控制电路的每档按键和对应的指示灯分别复用控制芯片的一个脚，而且多个指示灯共用一个上拉电阻，不仅连接方式更简单，电路结构更简洁，而且节省了成本，所述功能选择电路为:
[0012]若干按键，一端分别与所述控制芯片的若干第一1输入引脚连接，另一端全部与所述控制芯片的第一控制输出引脚连接；
[0013]若干指不灯，分别与所述若干按键对应，所述若干指不灯的一端分别与所述控制芯片的若干第一 1输入引脚连接，另一端全部经过第一电阻与所述控制芯片的第二控制输出引脚连接，且第二控制输出引脚输出高电平；
[0014]当按键按下，所述第一控制输出引脚输出高电平，所述第二控制输出引脚输出低电平，该按键对应的指示灯发光。
[0015]在上述方案中，为了减少了不定误差元件对工作档位的直接影响，提高精确度，所述档位控制电路由第二电阻、电位器和第三电阻组成；
[0016]所述第二电阻的一端与所述控制芯片的第二1输出引脚连接，另一端与所述电位器的一个固定端连接，所述电位器的另一个固定端接地，自由端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述控制芯片的第二 1输入引脚连接；
[0017]所述控制芯片通过第二1输入引脚的AD 口读取电位器的值，判断该电位器值对应的工作档位，并根据该档位获取该档位每次工作的工作时间。
[0018]在上述方案中，所述发热丝工作电路还包括一个动合型继电器，所述发热丝由第一、第二两组发热丝并联组成；
[0019]所述继电器的输入端与所述控制芯片的第三控制输出引脚连接，所述继电器的触点与所述第一组发热丝串联，当所述第三控制输出引脚输出低电平时，所述继电器的输出端控制触点闭合，所述第一组发热丝通电工作；
[0020]所述第二组发热丝与所述电磁体连接，所述电磁铁与第四控制输出引脚连接，所述第四控制输出引脚输出低电平时，所述电磁铁闭合使所述第二组发热丝通电发热。
[0021]这种分开控制两组发热丝发热的方式，不仅为用户提供更多档位选择空间，而且当其中一组发热丝发生故障不能正常工作时，不会影响另一组工作，多士炉仍可以继续使用。
[0022]在上述方案中，所述工作时间采用所述控制芯片内部设有的振荡模块计时，由于振荡模块设于芯片内部，不需要实时检测振荡频率，受外界器件影响小，且芯片内部固定振荡频率精度都能够控制在2 %，保证时间准确性，一致性好，计时精度高。
[0023]在上述方案中，所述单片机判定是否为连续工作的依据为:当上一次工作完成与本次工作开始时间间隔小于预设间隔时间，为连续工作，累计连续工作次数；当上一次工作完成与本次工作开始时间间隔大于等于预设间隔时间，连续工作次数记录为1，保证计算下次工作时间采用的工作起始温度的准确性。
[0024]在上述方案中，当工作的起始温度达到一个恒定值后，所述单片机仅判定本次工作是否为连续工作，不再累计工作次数，并获取达到起始温度恒定时的连续工作次数对应的工作时间作为本次工作的工作时间，简化工作程序，提高工作效率，并保证在起始温度恒定后工作时间仍然准确。
[0025]本发明还提供了一种多士炉，该多士炉包括上述任一项所述的多士炉控制系统。
[0026]与现有技术相比，该多士炉外围电路更精简，稳定性更高，质量容易控制，易量产，生产效率高，每次工作时间的准确性和一致性更好，而且节省了热敏电阻和电阻等元器件，降低了成本，更具有市场竞争力。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的一种多士炉控制系统结构示意图；
[0028]图2为本发明中控制芯片的内部结构示意图
[0029]图3为本发明的一种多士炉控制系统的电路图。
【具体实施方式】
[0030]本发明提供了一种多士炉及其控制系统，不仅提高了多士炉专用芯片的集成度，精简专用芯片外围电路，而且提供了一种新的工作起始温度获取方法，提高了工作起始温度的精度，保证每次工作时间的准确性和一致性。下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明做出详细的说明。
[0031]如图1所示，本发明提供的一种多士炉控制系统，包括控制芯片10(多士炉专用芯片)、控制芯片供电电路20、发热丝工作电路30、功能选择电路40和档位控制电路50;控制芯片集成驱动模块13、降压模块11、稳压模块12和单片机14为一体(如图2所示)，发热丝工作电路30包括发热丝和用于控制发热丝与电源接通或断开的电磁铁。
[0032]整机给电后(提手按下)，电压加载在发热丝上;控制芯片供电电路20从发热丝上抽取电压，输入控制芯片10;并经控制芯片中的降压模块降压11和稳压模块稳压12后，供给单片机14，实现控制芯片10的接入电压(VCC)、工作电压高压(VDD)输入，输入的电压最高可达到28V，可以直接驱动电磁铁和继电器;单片机14启动，分别获取功能选择电路40和档位控制电路50所选择的功能和档位信息，并根据功能和档位信息控制驱动模块13输出一个电平驱动电磁铁吸合或断开(低电平吸合，高电平断开)，完成一次烘烤工作，整机提手弹出。
[0033]其中，单片机预设有每档位连续工作时每次工作的工作时间，并通过计数单元累计该档位的当前连续工作次数，根据所述当前连续工作次数选择本次工作的工作时间；在加热腔内的温度达到恒定值后，即工作的起始温度恒定，单片机仅判定本次工作是否为连续工作，不再累计工作次数，并获取达到起始温度恒定时的连续工作次数对应的工作时间作为本次工作对应的工作时间，这种通过掉电记忆工作次数直接获取每次工作对应工作时间的方式，不再通过热敏电阻监测每次工作起始温度，不仅避免每次监测元件装配误差，增加起始温度精确度，从而确保每次工作时间的准确性和一致性，而且省去了一个热敏电阻，降低了成本。
[0034]在本发明中，单片机判定是否为连续工作的依据为:当上一次工作完成与本次工作开始时间间隔小于预设间隔时间，为连续工作，累计连续工作次数；当上一次工作完成与本次工作开始时间间隔大于等于预设间隔时间，连续工作次数记录为1，准备下次连续工作次数的计数，保证下次工作获取的工作时间的准确性。
[0035]本发明不仅将驱动模块、降压模块、稳压模块和单片机全部集成到控制芯片，提高其集成度，从而精简外围电路，提高系统各项性能的稳定性，更适合于产品的标准化，质量容易控制，易量产，生产效率高;而且利用该控制芯片首次提出了采用掉电记忆连续工作次数计算工作时间的烧色补偿法，避免了通过热敏电阻检测加热腔温度元件装配带来的误差，保证每次工作时间的准确性和一致性，而且节省了检测加热腔温度的一个热敏电阻，降低了成本。
[0036]如图3所示，为本发明的具体实施例，在该实施例中，控制芯片1(Ul)为十六脚1C，其中，第一脚Pl.0至第四脚Pl.6为第一1输入引脚;第十四脚P2.0为第一控制输出引脚、第十五脚P2.1为第二控制输出引脚，上述引脚与功能选择电路40连接;第五脚P0.7为第二1输出引脚，第六脚P0.6为第二1输入引脚，上述两个引脚与档位控制电路50连接;第七脚Cl为第三控制输出引脚，第八脚C2为第四控制输出引脚，该第七脚和第八脚与发热丝工作电路30连接;第九脚COM和第十脚VCC为控制芯片工作电压，与控制芯片供电电路20连接;第十一脚5V经第二二极管D2接5V电压;第十二脚VDD经滤波电路接5V电压;第十三脚GND接地;其他脚悬空，下面结合该实施例对本发明进行详细说明。
[0037]在本发明中，功能选择电路40的每档按键和对应的指示灯分别复用控制芯片的一个脚，而且多个指示灯共用一个上拉电阻，连接方式更简单，电路结构更简洁，成本更低，具体为:第一按键SWl、第二按键SW2、第三按键SW3和第四按键SW4的一端分别与控制芯片Ul的第一10输入引脚?1.0、？1.4、？1.5、？1.6连接，另一端全部与第一控制输出引脚?2.0连接;相应的，第一指示灯LEDl、第二指示灯LED2、第三指示灯LED3和第四指示灯LED4分别与第一按键SWl、第二按键SW2、第三按键SW3和第四按键SW4对应，一端分别与第一 1输入引脚Pl.0、P1.4、P1.5、P1.6连接，另一端经过第一电阻Rl全部与第二控制输出引脚P2.1连接，且第十五脚P2.1输出高电平；当四组中任一个按键按下，第十四脚P2.0输出高电平，第十五引脚P2.1输出低电平，该按下的按键对应的指示灯发光。
[0038]在本发明中，档位控制电路50由第二电阻R2、电位器VRl和第三电阻R3组成，第二电阻R2的一端与控制芯片的第二 1输出引脚P0.7连接，另一端与电位器VRl的一个固定端连接，电位器VRl的另一个固定端接地，自由端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与控制芯片的第二 1输入引脚P0.6连接;控制芯片通过第二 1输入引脚P0.5的AD 口读取电位器值，判断该电位器值对应的工作档位，并根据该档位获取该档位每次工作的工作时间，这种根据直接读取的电位器值，以确定工作档位，减少了不定误差元件对工作档位的直接影响，精确度更高。
[0039]本发明的发热丝工作电路30还包括一个动合型继电器CN2，发热丝由第一组发热丝HEATl和第二组发热丝HEAT2并联组成，继电器CN2的输入端与控制芯片的第三控制输出引脚CI连接，继电器CN2的触点与第一组发热丝HEATI串联，当控制芯片的第七脚CI输出低电平时，继电器CN2的输出端控制触点闭合，第一组发热丝发热;第二组发热丝HEAT2与电磁体连接，电磁铁与第四控制输出引脚C2连接，第八引脚C2输出低电平时，电磁铁闭合，第二组发热丝HEAT2发热，这种分开控制两组发热丝发热的方式，不仅为用户提供更多档位选择空间，而且当其中一组发热丝发生故障不能正常工作时，不会影响另一组工作，多士炉仍可以继续使用。
[0040]在本发明中，由于控制芯片采用高压集成工艺(将稳压、降压模块集成到控制芯片内部)，因此控制芯片供电电路十分简单，包括第四电阻R4、第五电阻R5、一个二极管Dl和第一电容Cl;电压从发热丝抽取后，经过第四电阻R4和二极管Dl后，分别接控制芯片第九脚COM、第一电容Cl 一端和第五电阻R5—端，第一电容Cl另一端接地，对控制芯片第九脚COM的接入电压滤波，第五电阻R5另一端接控制芯片第十脚VCC，为控制芯片提供工作电压。
[0041 ]针对目前采用实时检测振荡频率确保工作时间精度的方式因器件各个性能值的不确定性，造成的工作时间误差大的问题，如图2所示，本发明采用的方式是:工作时间采用控制芯片10内部设有的振荡模块15计时，振荡模块15采用控制芯片10固定振荡频率作为振荡频率，不需要实时检测振荡频率，且控制芯片内部固定振荡频率精度都能够控制在2%，不受外界器件影响，保证时间准确性，解决因其造成的生产困难问题，易量产。
[0042]本发明提供的一种多士炉包括上述多士炉控制系统，该多士炉外围电路更精简，稳定性更高，质量容易控制，易量产，生产效率高，每次工作时间的准确性和一致性更好，而且节省了热敏电阻和电阻等元器件，降低了成本，更具有市场竞争力。
[0043]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多士炉控制系统，包括控制芯片、控制芯片供电电路、发热丝工作电路、功能选择电路和档位控制电路，其特征在于，所述控制芯片集成驱动模块、降压模块、稳压模块和单片机为一体;所述发热丝工作电路包括发热丝和用于控制所述发热丝与电源接通或断开的电磁铁； 所述控制芯片供电电路从所述发热丝上抽压，并经所述降压模块降压和稳压模块稳压后，供给所述单片机;所述单片机根据所述功能选择电路和所述档位控制电路的选择，控制所述驱动模块驱动所述电磁铁吸合或断开； 其中，所述单片机预设有每档位连续工作时每次工作的工作时间，并通过计数单元累计该档位的当前连续工作次数，根据所述当前连续工作次数获取本次工作对应的工作时间。2.如权利要求1所述的多士炉控制系统，其特征在于，所述控制芯片为十六脚1C。3.如权利要求1所述的多士炉控制系统，其特征在于，所述功能选择电路包括: 若干按键，一端分别与所述控制芯片的若干第一 1输入引脚连接，另一端全部与所述控制芯片的第一控制输出引脚连接； 若干指示灯，分别与所述若干按键一一对应，所述若干指示灯的一端分别与所述控制芯片的若干第一 1输入引脚连接，另一端全部经过第一电阻与所述控制芯片的第二控制输出引脚连接，且第二控制输出引脚输出高电平； 当按键按下，所述第一控制输出引脚输出高电平，所述第二控制输出引脚输出低电平，该按键对应的指示灯发光。4.如权利要求1所述的多士炉控制系统，其特征在于，所述档位控制电路由第二电阻、电位器和第三电阻组成； 所述第二电阻的一端与所述控制芯片的第二 1输出引脚连接，另一端与所述电位器的一个固定端连接，所述电位器的另一个固定端接地，自由端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述控制芯片的第二 1输入引脚连接； 所述控制芯片通过第二 1输入引脚的AD 口读取电位器的值，判断该电位器值对应的工作档位，并根据该档位获取该档位每次工作的工作时间。5.如权利要求1所述的多士炉控制系统，其特征在于，所述发热丝工作电路还包括一个动合型继电器，所述发热丝由第一、第二两组发热丝并联组成； 所述继电器的输入端与所述控制芯片的第三控制输出引脚连接，所述继电器的触点与所述第一组发热丝串联，当所述第三控制输出引脚输出低电平时，所述继电器的输出端控制触点闭合，所述第一组发热丝通电工作； 所述第二组发热丝与所述电磁体连接，所述电磁铁与第四控制输出引脚连接，所述第四控制输出引脚输出低电平时，所述电磁铁闭合使所述第二组发热丝通电发热。6.如权利要求1所述的多士炉控制系统，其特征在于，所述工作时间采用所述控制芯片内部设有的振荡模块计时。7.如权利要求1所述的多士炉控制系统，其特征在于，所述单片机判定是否为连续工作的依据为:当上一次工作完成与本次工作开始时间间隔小于预设间隔时间，为连续工作，累计连续工作次数；当上一次工作完成与本次工作开始时间间隔大于等于预设间隔时间，连续工作次数记录为I。8.如权利要求7所述的多士炉控制系统，其特征在于，当工作的起始温度达到一个恒定值后，所述单片机仅判定本次工作是否为连续工作，不再累计工作次数，并获取达到起始温度恒定时的连续工作次数对应的工作时间作为本次工作的工作时间。9.一种多士炉，其特征在于，包括如权利要求1-8项任一项所述的多士炉控制系统。
【文档编号】A47J37/08GK105902190SQ201610280102
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】郭建刚, 杨怀义, 王斌
【申请人】广东新宝电器股份有限公司