一种待机低功耗的食品加工机的制作方法

本实用新型涉及一种食品加工机，尤其指一种待机低功耗的食品加工机。

背景技术：

现有食品加工机上电进入待机后，待机功耗相对较大，待机时间长了也会产生较大的能耗，不绿色、环保。

市场上的食品加工机上电后若不输入则一直保持上初始状态，往往是显示灯常亮主控芯片及其它芯片都保持正常运行状态，导致功耗过高。

另外，如智能豆浆机具备检测电压、过零等功能的电路也会一直产生功耗。

为了降低功耗一般情况下会通过增加硬件电路的阻抗来降低该回路的功耗，但该方式一方面会影响电路的实现性和可靠性，另外也无法完全避免功耗产生。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种待机低功耗的食品加工机，以达到减少功耗的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种待机低功耗的食品加工机，包括主电路、控制电路及负载，所述的主电路包括驱动电路；所述的控制电路包括用于供电的电源模块、用于控制负载工作的驱动控制电路、用于获取电量信息的采样电路、用于信号采集的信号采集模块及与电源模块、驱动控制电路、采样电路相连、信号采集模块相连的中央处理模块MCU，所述的驱动控制电路与驱动电路相连；其特征在于：还包括用于在待机情况下控制采样电路工作状态的采样低能耗控制电路，所述的中央处理模块MCU与采样低能耗控制电路相连以控制采样低能耗控制电路工作。采样电路用于对电压和/或电流的采样，采样电路在进行采样时，会产生相应的能耗，在待机情况下，采样低能耗控制电路切断采样电路电源，有效降低采样能耗。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

所述的采样低能耗控制电路包括触点与采样电路串联的第一继电器K1。采样电路中串入第一继电器K1的触点，可切断采样电路的回路，从而去除采样电路的能耗，可以大幅降低待机时的功耗，且控制方便，结构简单，工作可靠。采用第一继电器K1的常开触点与采样电路串联方式时，继电器处于工作状态时，继电器线圈得电，常开触点闭合，采样电路得电。当继电器处于非工作状态时，继电器线圈失电，采样电路断开，继电器之后的电路不产生功耗，同时继电器本身也没有功耗，进一步降低待机状态下的功耗。

第一继电器K1的触点设于电源模块接线端之后的主电路上，其中一触点与电源模块的输入端、滤波电路的输出端相连，同对的另一触点与采样电路输入端、负载电路输入端相连。第一继电器K1位于电源模块之后，可以在第一继电器K1断开后电源模块依旧能够正常工作，给系统提供电源，不影响其他电路的工作。

所述的第一继电器K1的触点设于主电路上或设于采样电路上。当继电器K1的触点设于主电路时，在待机状态时在切断采样电路的同时，切断负载供电电路，有效降低待机时的功耗；当继电器K1的触点设于采样电路时，只切断采样电路。

还包括信号采集低能耗控制电路，所述的信号采集低能耗控制电路与中央处理模块MCU、信号采集模块相连以向信号采集模块传输中央处理模块MCU的待机或工作命令。信号采集模块用于采集传输传感器的信号，例如：采集温度传感器，水位传感器等的信号。本技术方案增设信号采集低能耗控制电路，使中央处理模块MCU通过其与信号采集模块通信，当处于待机状态时，中央处理模块MCU向信号采集模块发出信号，让其工作在低功耗模式，当退出待机状态时，发送信号给信号采集模块进行唤醒，让信号采集模块重新处理及发送其采集到的水位、防溢以及水温等信号。信号采集模块的休眠，进一步降低在待机状态下的能耗。

所述的信号采集低能耗控制电路包括用于隔离的第一光耦合器U33，第一光耦合器U33的输入端、输出端与中央处理模块MCU、信号采集模块对应连接。

还包括信号采集断电控制电路，所述的信号采集断电控制电路与中央处理模块MCU、信号采集模块相连，信号采集模块经信号采集断电控制电路接地，中央处理模块MCU通过控制信号采集断电控制电路断开信号采集模块的接地端以在待机状态时去除信号采集模块的功耗。在处于待机状态时，信号采集断电控制电路可直接关断信号采集模块电源，彻底去除信号采集模块的能耗，相比让信号采集模块在待机时处于休眠状态，更低能耗。

所述的信号采集断电控制电路包括输入端与中央处理模块MCU相连的第二光耦合器U34、门极与第二光耦合器U34输出端相连的开关管Q1，开关管Q1的漏极、源极与信号采集模块接地线相连。结构简单，控制可靠。当中央处理模块MCU判断系统处于待机状态时控制光耦、继电器或开关管Q1等将信号采集模块的电源“地”断开，从而让整个信号采集模块停止工作，当主控系统退出待机状态时发送信号使信号采集模块的电源“地”导通，让信号采集模块恢复工作，重新处理及发送其采集到的水位、防溢以及水温等信号给中央处理模块MCU。

还包括残余电压回路，所述的残余电压回路包括第二继电器K2、电阻，第二继电器K2的常闭触点、电阻串联并设于火线与零线之间，所述的中央处理模块MCU与第二继电器K2的线圈相连以控制第二继电器K2常闭触点的通断。在上电稳定后，中央处理模块MCU控制打开第二继电器K2的常闭触点，在断电时，第二继电器K2的常闭触点闭合，使在断电后，储能器件的电压得到释放，有效提高安全性和工作的可靠性，避免发生触电情况。第二继电器K2的常闭触点进行串联，当系统断电后中央处理模块MCU无输出时，开关为闭合状态，残余电压回路导通，也可以保证参与电压符合要求。

还包括显示模块、与显示模块相连的亮度调节模块，所述的亮度调节模块与中央处理模块MCU相连以在待机状态下降低显示模块的亮度。待机状态下，降低显示模块的亮度，可以进一步降低功耗。

有益效果：

1、采样低能耗控制电路在待机或其他情况下，切断采样电路电源，有效降低采样能耗，控制方便，结构简单，工作可靠。

2、当第一继电器K1位于电源模块之后时，可以保证第一继电器K1断开后电源模块依旧能够正常工作，给系统提供电源，在中央处理模块MCU正常工作的同时切断采样电路回路，有效降低能耗。

3、当第一继电器K1的常开触点与采样电路串联时，在非工作状态下，第一继电器K1线圈失电，其本身也没有功耗，进一步降低待机状态下的功耗。

4、使中央处理模块MCU通过信号采集低能耗控制电路与信号采集模块通信，当处于待机状态时，中央处理模块MCU向信号采集模块发出信号，让其工作在低功耗模式，当退出待机状态时，发送信号给信号采集模块进行唤醒，重新处理及发送其采集到的水位、防溢以及水温等信号，进一步降低在待机状态下的能耗。

5、信号采集断电控制电路可在待机状态下，直接关断信号采集模块电源，彻底去除信号采集模块的能耗，相比让信号采集模块在待机时处于休眠状态，更低能耗。

6、残余电压回路在断电时，第二继电器K2的常闭触点闭合，使在断电后，储能器件的电压得到释放，有效提高安全性和工作的可靠性，避免发生触电情况。

附图说明

图1是本实用新型实施例一结构示意图。

图2是本实用新型实施例二结构示意图。

图3是本实用新型实施例三结构示意图。

图4是本实用新型实施例四结构示意图。

图5a、5b、5c是本实用新型显示模块功耗调节串口输出波形图。

图6是本实用新型实施例六结构示意图。

图7是本实用新型实施例七结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1所示，本实用新型包括主电路、控制电路及负载，主电路包括驱动电路；控制电路包括用于供电的电源模块、用于控制负载工作的驱动控制电路、采样电路1、用于信号采集的信号采集模块、在待机情况下控制采样电路1工作状态的采样低能耗控制电路2及与电源模块、驱动控制电路、采样电路1相连、信号采集模块、采样低能耗控制电路2相连的中央处理模块MCU，驱动控制电路与驱动电路相连。 采样电路1用于对电压和/或电流的采样，采样电路1在进行采样时，会产生相应的能耗，在待机情况下，中央处理模块MCU控制采样低能耗控制电路2工作以切断采样电路1电源，有效降低采样能耗；控制方便，结构简单，工作可靠。

为了兼顾成本及工作的可靠性，采样低能耗控制电路2包括触点设于采样电路1上的的第一继电器K1。采样电路1中串入第一继电器K1的触点，可切断采样电路1的回路，从而去除采样电路1的能耗，可以大幅降低待机时的功耗。

为了使第一继电器K1的断开不影响电源模块的工作，第一继电器K1的一对触点中，一触点与电源模块的输入端、滤波电路的输出端相连，另一触点与采样电路1输入端相连。第一继电器K1位于电源模块之后，可以保证第一继电器K1断开后电源模块依旧能够正常工作，给系统提供电源。

为了消除第一继电器K1在待机时的功耗影响，第一继电器K1的常开触点与采样电路1串联。当继电器处于工作状态时，继电器线圈得电，常开触点闭合，采样电路1得电。当继电器处于非工作状态时，继电器线圈失电，采样电路1断开，继电器之后的电路不产生功耗，同时继电器本身也没有功耗，进一步降低待机状态下的功耗。

实施例二：

如图2所示，为了进一步地降低能耗，在实施例一的基础上，增设信号采集低能耗控制电路3，信号采集低能耗控制电路3与中央处理模块MCU、信号采集模块相连以向信号采集模块传输中央处理模块MCU的待机或工作命令。信号采集模块用于采集传输传感器的信号，例如：采集温度传感器，水位传感器等的信号。本技术方案增设信号采集低能耗控制电路3，使中央处理模块MCU通过其与信号采集模块通信，当处于待机状态时，中央处理模块MCU向信号采集模块发出信号，让其工作在低功耗模式，当退出待机状态时，发送信号给信号采集模块进行唤醒，重新处理及发送其采集到的水位、防溢以及水温等信号。信号采集模块的休眠进一步降低在待机状态下的能耗。

为了实现通信号单向传输，并电气隔离输入端与输出端使输出信号对输入端无影响，提高抗干扰能力，信号采集低能耗控制电路3包括用于隔离的第一光耦合器U33，第一光耦合器U33的输入端、输出端与中央处理模块MCU、信号采集模块对应连接。

实施例三：

如图3所示，为了进一步地降低能耗，在实施例一或二的基础上，增设信号采集断电控制电路4，信号采集断电控制电路4与中央处理模块MCU、信号采集模块相连，信号采集模块经信号采集断电控制电路4接地，中央处理模块MCU通过控制信号采集断电控制电路4断开信号采集模块的接地端以在待机状态时去除信号采集模块的功耗。在处于待机状态时，信号采集断电控制电路4直接关断信号采集模块电源，彻底去除信号采集模块的能耗，相比让信号采集模块在待机时处于休眠状态，更低能耗。

为了提高抗干扰能力及工作的可靠性。信号采集断电控制电路4包括输入端与中央处理模块MCU相连的第二光耦合器U34、门极与第二光耦合器U34输出端相连的开关管Q1，开关管Q1的漏极、源极与信号采集模块接地线相连。当中央处理模块MCU判断系统处于待机状态时控制光耦、继电器或开关管Q1等将信号采集模块的电源“地”断开，从而让整个信号采集模块停止工作，当主控系统退出待机状态时发送信号使信号采集模块的电源“地”导通，让信号采集模块恢复工作，重新处理及发送其采集到的水位、防溢以及水温等信号给中央处理模块MCU。

在本实施例中，开关管Q1为n沟道mos管，当处于正常工作状态时，第二光耦合器U34的输入端为低电平，第二光耦合器U34处于关断状态，mos管处于导通状态，使信号采集模块接地，信号采集模块处于得电状态；当需要切断信号采集模块电源时，中央处理模块MCU输出高电平，使第二光耦合器U34处于导通状态，拉低mos管的电位，使其截止，从而断开信号采集模块的接地，信号采集模块断电。

在本实施例中，也可采用继电器等实现信号采集模块的电源切断。

实施例四：

如图4所示，为了提高工作的安全性，在实施例一、二、或三的基础上，还增加残余电压回路5，残余电压回路5包括第二继电器K2、电阻，第二继电器K2的常闭触点、电阻串联并设于火线与零线之间，中央处理模块MCU与第二继电器K2的线圈相连以控制第二继电器K2常闭触点的通断。在上电稳定后，中央处理模块MCU控制打开第二继电器K2的常闭触点，在断电时，第二继电器K2的常闭触点闭合，使在断电后，储能器件的电压得到释放，有效提高安全性和工作的可靠性，避免发生触电情况。第二继电器K2的常闭触点进行串联，当系统断电后中央处理模块MCU无输出时，开关为闭合状态，残余电压回路5导通，也可以保证参与电压符合要求。

在本实施例中，中央处理模块MCU通过一NPN型三极管T1与第二继电器K2的线圈相连，第二继电器K2的线圈一端与电源正极相连，另一端与三极管T1的极电集相连，三极管T1的发射极接地，三极管T1的基极与中央处理模块MCU相连，当中央处理模块MCU在断电时，三极管T1的基极为低电平，NPN型三极管T1处于截止状态，第二继电器K2线圈无电流通过，第二继电器K2的常闭触点处于闭合状态；当处于正常工作状态下时，中央处理模块MCU输出高电平，使三极管T1处于导通状态，线圈接地得电，第二继电器K2的常闭触点打开，断开残余电压回路5。

实施例五：

为了进一步地降低能耗，在实施例一的基础上，增设与显示模块相连的亮度调节模块，亮度调节模块与中央处理模块MCU相连以在待机状态下降低显示模块的亮度。待机状态下，降低显示模块的亮度，可以进一步降低功耗。

如图5a所示，采用循环点亮数码管的方式来实现显示模块亮度降低。以4位数码管，固定运行周期T为2ms为例，4位数码管共有4个COM口，那么在运行的过程中，每2ms去扫描点亮其中一个COM口的数码管，关闭其他3个COM口，下一个2ms去扫描点亮另一个COM口，关闭其他3个COM口，如此连续循环扫描这4个COM口实现动态显示该数码管，

动态显示配合帧中断的方式显示是通过控制运行显示的周期来控制指示灯的亮度，而其他时间只用来运行除显示之外的，如运行显示功能的周期为N*TN*2ms，运行M个周期的显示功能，(N-M)*T不运行显示功能，即每N*T的周期内扫面点亮1个COM口，点亮时间为T,如点亮4个COM口，M=4，如图5b所示。

为了更一步降低显示模块的功耗，可以其进行辉度调节；通过调节运行显示功能中点亮单个COM口时间来控制显示的亮度，如每T周期运行一次显示功能，点亮其中1个COM，点亮的时间为T，那么该辉度就是100%，若点亮的时间为T/2,那么辉度就为50%，依次类推，可以实现辉度调节来控制显示的亮度，如图5c所示。

实施例六：

如图6所示，与实施例一相同之处不再赘述，不同之处在于：

为了进一步降低功耗，第一继电器K1的触点设于主电路上，其在可切断采样电路1的回路的同时也切断主电路的回路，从而去除采样电路1和负载的能耗，可以大幅降低待机时的功耗。在本实施例中第一继电器K1的触点设于主电路的零线上。

实施例七：

如图7所示，为了降低电源模块的耗电，电源模块连接电源模块启动电路6，电源模块启动电路6上设有第三继电器K3触点及与第三继电器K3串联的启动电阻，当电源模块启动后，通过第三继电器K3断开电源模块启动电路6，去除启动电阻的功耗。在本实施例中，启动电阻包括启动电阻R62和R63。

以上图1、2、3、4、6、7所示的一种待机低功耗的食品加工机是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。