一种使用无刷直流电机的豆浆机的制作方法

本发明涉及家用厨房电器的控制领域，尤其涉及一种使用无刷直流电机的豆浆机。

背景技术：

随着控制技术不断的发展，给人类生活带来了巨大变化，而且越来越智能化的家庭生活电器进入人们的生活，提升人们的生活水平。而这些智能化的家庭电器，之所以能实现智能化是由于之智能化的控制。

对于食品加工机来说，众所周知，现有的食品加工机一般都具有加热或者同时具有加热粉碎等功能。而为了更多智能化的对食品加工机进行控制，即让食品加工机能够更好的对食物原料进行加工，而在此过程中，物料本身的性质、执行产生的各种参数信息等等都是控制过程中的重要指标，决定了食品加工机的品质，尤其是在豆浆机的制浆过程中，相对固定的功能程序由于制浆环境的不同、即时产生的效果不同从而导致制浆的时间以及制浆效果的好坏，甚至决定了豆浆机的安全运转。

因此，现有技术中为了确保制浆效果的一致性，首先是从用户的操作的角度进行限制，比如限定了制浆的范围，即在杯体上设置相应的最高制浆水位线以及最低制浆水位线，在程序设计中兼容了相应的两种水位之间的制浆效果，或者限制物料量的大小，即设计相应的物料量杯，再或者对功能特性进行限制出现多种相似功能进行选择，这些虽然在一定程度上满足了制浆效果，但是，总归使得用户在操作的过程中感受到了各种较大限制，增加了操作的繁琐性。因此，为了更好的解决产品的智能问题，越来越多的检测反馈装置被应用于产品中，带来了越来越复杂的控制方式或控制系统。这样导致了产品的电路原理以及线路板等均相对复杂多样，而产品空间的限制又对相应器件选择、位置等产生较大影响，导致产品设计复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题提供可靠性高、设计简单的一种使用无刷直流电机的豆浆机。

为了解决以上技术问题，本发明一种使用无刷直流电机的豆浆机，包括机头和杯体，所述机头扣置于所述杯体上，所述机头内设有负载电机，其中，所述负载电机为无刷直流电机，所述机头内设有机头线路板，所述无刷直流电机与所述机头线路板电连接，所述机头线路板上设有处理单元，所述处理单元包括负载驱动单元，所述负载驱动单元包括电机控制mcu，所述杯体上设置有杯体线路板，所述杯体线路板上设有控制单元，所述机头线路板与所述杯体线路板通过耦合器进行电连接，所述控制单元通过耦合器传送控制信号给所述电机控制mcu。

优选的，所述机头上设有信号检测装置，所述处理单元还包括信号采集单元，所述信号检测装置与所述信号采集单元电连接，所述信号采集单元与所述电机控制mcu电连接。

优选的，所述电机控制mcu通过耦合器与所述控制单元电连接。

优选的，所述信号采集单元通过耦合器与所述控制单元电连接。

优选的，所述杯体线路板上设有杯体开关电源模块，所述杯体开关电源模块输出控制电源给所述控制单元进行供电，所述杯体开关电源模块通过耦合器输出直流电源给所述处理单元供电。

优选的，所述机头线路板上设有机头开关电源模块，所述机头开关电源模块输出直流电源给所述处理单元供电，所述机头开关电源模块通过耦合器输出控制电源给所述控制单元进行供电。

优选的，所述杯体线路板上设有杯体开关电源模块，所述杯体开关电源模块输出控制电源给所述控制单元进行供电，所述机头线路板上设有机头开关电源模块，所述机头开关电源模块输出直流电源给所述处理单元供电。

优选的，所述直流电源包括一路驱动直流电源，所述驱动直流电源给所述负载驱动单元供电。

优选的，所述负载驱动单元还包括电机驱动器，所述电机驱动器与所述电机控制mcu电连接并驱动所述无刷直流电机，所述驱动直流电源电连接电机驱动器，所述驱动直流电源通过降压电路模块给所述电机控制mcu供电。

优选的，所述控制单元与所述耦合器之间设有隔离通信电路模块。

通过分别在豆浆机的机头和杯体中均设置相应的线路板，从而可以将机头部分控制与杯体部分控制进行分开，尤其是在使用无刷直流电机时，则需要进行设置电机控制mcu，将电机控制mcu与控制单元分开设置，可以分别降低相应的资源要求。此时，不论在豆浆机上设计多少检测传感装置、或者采用更为智能复杂的控制系统控制电路，均可以进行分别控制，然后通过耦合器进行通信，这样可以简化产品的设计。同时，机头与杯体可分别控制，那么机头与杯体也就可以单独进行工作，增加了豆浆机的功能多样化以及智能化的程度。豆浆机存在相应的控制系统、检测传感装置等，那么相应的就需要相应的直流电源给控制系统、检测传感装置进行供电，从而使得豆浆机能够进行相应的参数检测并选择执行相应的功能程序。因此，分别在机头与杯体上设置开关电源模块，方便了机头与杯体单独使用。同时，基于豆浆机具有电机与加热装置两个执行负载分设在杯体与机头内，相互之间存在不同程度的干扰，所以分设两个开关电源模块可以降低负载之间的干扰，降低负载对电源的干扰，从而提升各种检测的精度等等。另外，也可以将检测装置设置的位置进行优化，避免结构的限制使得检测装置安装等复杂，或者不能直接检测等问题，同时降低相关配件的要求，比如耦合器的耦合端口等，此时只需要进行机头与杯体间的通信即可，不需要单独设置耦合检测端口、以及电源耦合端口等等，极大的方便了豆浆机的设计，提升豆浆机的智能化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明的使用无刷直流电机的豆浆机实施例的系统框图。

图2是本发明的使用无刷直流电机的豆浆机实施例的另一种的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详述：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例：

本发明一种使用无刷直流电机的豆浆机，包括机头和杯体，所述机头扣置于所述杯体上，所述机头内设有负载电机，所述负载电机为无刷直流电机，所述杯体上设有加热装置，如图1所示，市电电源通过设置于杯体上的电源插座给所述豆浆机供电。所述机头内设有机头线路板，所述无刷直流电机与所述机头线路板电连接，所述机头线路板上设有处理单元，所述处理单元包括负载驱动单元，所述负载驱动单元包括电机控制mcu，所述杯体上设置有杯体线路板，所述杯体线路板上设有控制单元，所述机头线路板与所述杯体线路板通过耦合器进行电连接，所述控制单元通过耦合器传送控制信号给所述电机控制mcu。

豆浆机的机头扣置于杯体上，设置机头内的无刷直流电机连接粉碎装置伸入杯体内，所以为了更好对制浆过程的进行监测，实现智能化控制，那么对溢出信号的控制、电机参数检测等相应的检测传感装置均需设置在机头上，即使不设置相应的检测装置，但是机头内毕竟设有负载电机，其相对应需要驱动等。因此在本实施例中，所以机头线路板上设有处理单元，杯体线路板上设有控制单元，通过将控制单元设置在杯体线路板上，可以降低电机工作振动、以及电机感性磁场对控制单元的干扰影响，同时也可避免加热过程中产生蒸汽上升对控制单元的温升影响，提升了控制单元的可靠性，降低对控制单元的保护要求，可简化相应的冗余设计。

当然，在本实施例中，为了使得豆浆机的设计可靠，所述耦合器至少包括一个第一通信端口和三个电源端口，所述第一通信端口使得控制单元与处理单元进行连接并且进行信号传递，当然，此处也可以使用无线传输或者其它不接触的信号传输方式，以使控制单元与处理单元之间实现通信。三个电源端口使得市电电源传输给机头线路板，当然，此处市电电源可以是直接从电源插座处获得，也可以时从杯体线路板获得，也就是说，耦合器直接电连接电源插座或者电连接杯体线路板，此处任何连接的变化并不能改变相应的实质连接问题，即使在连接过程中设置相应的控制开关，此处强调的机头负载电机工作所需的电源是强电市电电源。

众所周知，豆浆机需要进行对负载电机、加热装置以及相应的检测装置进行控制的时候，则需要相应的控制芯片、检测传感器等等，而相应的控制芯片与检测传感器等则需要低压直流电源进行供电，从而实现相应的功能。所述豆浆机需要有开关电源模块，将市电电源转换成相应的低压直流电源以供相应的控制芯片、检测传感器等应用。

如图2所示，在本实施例中，所述杯体线路板上设有杯体开关电源模块，所述杯体开关电源模块电连接市电电源接入端，将市电电源进行低压直流转换，杯体线路板上设有控制单元，所述杯体开关电源模块输出直流电源给所述控制单元供电。所述机头线路板上设有机头开关电源模块，所述机头开关电源模块输出直流电源给所述处理单元供电。即在杯体和机头均设有自己的开关电源模块，当两个进行分离后，如果两者接入市电电源时，就可以单独进行使用，且设置了两个开关电源模块，避免了负载电机的感性、以及电路寄生电容电感等作用对电源精度的影响，从而影响了各种检测基准，导致的检测不准确等问题。同时也避免了电源传输对耦合器端口数量的要求，如此情况下，则可以有较多的端口资源用来提升信号传输的可靠性，所以，耦合器包括五个耦合端，所述处理单元与所述控制单元通过所述耦合器的两个耦合端电连接实现相互之间的信号发送与接收。当然，也可以单独在机头或者杯体上设置开关电源模块，在通过耦合器将所需的低压直流电源传输给未设置开关电源模块的部分。这样耦合器的端口个数相对应的有所增加。即耦合器设有直流电源耦合端口。

在本实施例中，所述机头上设有信号检测装置，信号检测装置包括但不限于如温度传感器、防溢出检测电极以及水位检测电极等等，所述处理单元包括信号采集单元，所述信号检测装置与所述信号采集单元电连接，所述信号采集单元通过信号检测装置并豆浆机工作过程中的各种信号进行检测并处理。此时，所述机头开关电源输出一路信号处理直流电源给所述信号检测装置以及信号采集单元进行供电。因为机头内还设有负载电机，所以所述处理单元包括负载驱动单元，所述第一开关电源输出一路驱动直流电源给所述负载驱动单元进行供电。当然，所述信号处理直流电源与驱动直流电源可以是同一直流电源。在本实施例中，因为信号检测装置有检测杯体内浆液的参数，从而使得与用户可以接触，而电机负载又使用的是强电电源进行工作，因此为了使得豆浆机更加的安全可靠，所述信号处理直流电源与驱动直流电源为两路隔离的直流电源。当然，可以使用隔离的负载驱动单元进行负载电机的驱动，但是信号处理直流电源需要隔离的直流电源输出，因此，相对来说需要增加电路设计成本。

在本实施例中，控制单元在杯体线路板上，处理单元与控制单元需要进行通信，从而配合完成对负载电机、加热装置等负载的控制，最终完成豆浆机的制浆过程。因此，在本实施例中，所述信号采集单元与所述负载驱动单元进行电连接，从而在机头内部先完成相应的数据通信处理，然后再通过信号采集单元与控制单元进行电连接，当然，也可以由负载驱动单元与控制单元进行电连接完成信号的传输。此时为信号采集单元与负载驱动单元之间设有隔离电路模块。当然，也可以分别由信号采集单元、负载驱动单元与控制单元进行电连接，各自传输相应的信号给控制单元，从而完成整体系统的控制，则需要增加耦合器端口数量，并且需考虑信号处理的时序等问题。

在本实施例中，处理单元与控制单元之间设有通信隔离电路模块，由于机头位置控制的限制，以及机头负载电机感性器件、以及电机工作振动等影响，通信隔离电路模块设置于所述杯体线路上，从而提升通信隔离电路模块对信号隔离传输的准确性。且在本实施例中，耦合器用于传输信号的信号耦合端口为两个端口，以确保数据发送与接收的可靠性。

进一步的在本实施例中，所述负载驱动单元包括电机控制mcu，所述控制单元通过传送控制信号给所述电机控制mcu，再由电机控制mcu对无刷直流电机进行控制。当然，所述控制单元通过传送控制信号给所述电机控制mcu，是指控制单元可以通过耦合器直接与电机控制mcu进行电连接，也可以是通过信号采集单元先进行接收控制信号再转送给电机控制mcu。在本实施例中，所述负载驱动单元还包括电机驱动器，所述驱动直流电源电连接电机驱动器，所述驱动直流电源通过降压电路模块给所述电机控制mcu供电。

在本实施例中，为了更进一步的优化豆浆机的内部结构设置，所述杯体线路板包括控制线路板和显示线路板，当然，控制单元可以设置在控制线路板上，也可以设置在显示线路板上，同样的，杯体开关电源模块可以设置在控制线路板上，也可以设置在显示线路板上。杯体开关电源模块输出相应的显示电源给所述显示线路板。

通过分别在豆浆机的机头和杯体中均设置相应的线路板，从而可以将机头部分控制与杯体部分控制进行分开，此时，不论在豆浆机上设计多少检测传感装置、或者采用更为智能复杂的控制系统控制电路，均可以进行分别控制，然后通过耦合器进行通信，这样可以简化产品的设计。同时，机头与杯体可分别控制，那么机头与杯体也就可以单独进行工作，增加了豆浆机的功能多样化以及智能化的程度。豆浆机存在相应的控制系统、检测传感装置等，那么相应的就需要相应的直流电源给控制系统、检测传感装置进行供电，从而使得豆浆机能够进行相应的参数检测并选择执行相应的功能程序。因此，分别在机头与杯体上设置开关电源模块，方便了机头与杯体单独使用。同时，基于豆浆机具有电机与加热装置两个执行负载分设在杯体与机头内，相互之间存在不同程度的干扰，所以分设两个开关电源模块可以降低负载之间的干扰，降低负载对电源的干扰，从而提升各种检测的精度等等。另外，也可以将检测装置设置的位置进行优化，避免结构的限制使得检测装置安装等复杂，或者不能直接检测等问题，同时降低相关配件的要求，比如耦合器的耦合端口等，此时只需要进行机头与杯体间的通信即可，不需要单独设置耦合检测端口、以及电源耦合端口等等，极大的方便了豆浆机的设计，提升豆浆机的智能化。

需要强调的是，本发明的保护范围包含但不限于上述具体实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该被视为属于本发明的保护范围。