专利名称：电冰箱运行参数设定、显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于显示变量的装置领域，尤其涉及一种以数字形式显示被测电变量的装置。
背景技术：
作为冰箱的运行参数显示装置，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)数码显示电路正在得到日益广泛的应用。当冰箱仅仅具有冷冻、冷藏功能时，所需显示的运行参数较少，运行参数显示装置的面板尺寸(即长X宽)较小，将其设置于冰箱箱体顶部或中部的门边框正面即可满足正常使用和显示的需要，现在许多中、小容量的冰箱，如BCD-206AN型双门双温直冷式、BCD-220A型无氟式或BCD-177型双温双控式电冰箱，均是采用上述设置方案。但是，随着冰箱功能增加所带来的需显示内容的增加和客户对产品外观美感要求的提高，将运行参数显示装置设置于冰箱正面的箱门体上，不失为一种解决问题的途径。
当将采用LED数码显示的运行参数显示装置设置于冰箱正面的门上时，由于每个双位数字数码管与其控制、驱动电路之间的连接线路至少需要十根，若需显示多组运行参数或同时再传送其他信号，则LED显示装置与其控制电路装置之间的连接电线数目还需增加更多。由于电气线路从冰箱箱体至其箱门体只能通过空心的门轴这一通道，所以采用通常的线路方案时，如何减少穿过空心门轴的连接电线之数量成为难题，当连接的电缆数量增加时，在冰箱门打开与关闭过程中，极易因电缆拥挤造成连接电缆损坏引起电气故障；同时，当电缆因冰箱结构与安装需要而增加长度时，设置于冰箱门门体上的LED显示屏易受到各种电磁干扰，造成显示混乱。
实用新型内容本实用新型的发明目的是提供一种LED显示装置带有第二控制单元，且第二控制单元与主控制电路装置之间连接线路数量少的电冰箱运行参数设定、显示装置。
本实用新型的技术方案是提供一种电冰箱运行参数设定、显示装置，包括与控制单元连接的运行参数设定单元、运行参数显示单元，其特征是设置第一及第二控制单元和设定参数记忆单元，其中，设定参数记忆单元的I/O端口与第一控制单元CPU的I/O端口连接，运行参数设定单元的输出端和运行参数显示单元的输入端与第二控制单元CPU的I/O端口连接，第一和第二控制单元CPU的串行通信端口对应连接。
其中所述的第一和第二控制单元CPU的串行通信端口经过光电耦合单元对应连接；所述的光电耦合单元包括两组光电耦合电路，其中，第一组光电耦合电路的输入端与第一控制单元CPU的数据串行输出端TX连接，其输出端与第二控制单元的数据串行输入端RX′连接；第二组光电耦合电路的输入端与第二控制单元CPU的数据串行输出端TX′连接，其输出端与第一控制单元的数据串行输入端RX连接。
其所述的设定参数记忆单元包括串行E2PROM存储器，其时钟端SCL和串行数据端SDA与第一控制单元CPU的I/O端口连接；所述的运行参数设定单元包括一组或一组以上的三极管、二极管和按钮式微动开关，其中，三极管的发射极接电源VCC端，基极经电阻与第二控制单元CPU的相应I/O端口连接，集电极与二极管的正极和各显示元件的相应端子连接；所述的运行参数显示单元包括LED驱动电路和LED数码管，其中，LED驱动电路的输入端与第二控制单元CPU的相应I/O端口连接，其输出端与LED数码管的对应管脚连接。
上述的第一控制单元CPU包括集成电路IC1，第二控制单元CPU包括集成电路IC5，第一组光电耦合电路包括集成电路IC3、电阻R5～R7和电容C1，第二组光电耦合电路包括集成电路IC4、电阻R18～R20和电容C7，设定参数记忆单元包括集成电路IC2、电阻R3和R4，运行参数设定单元包括三极管Q1～Q5、二极管D1～D5、按钮式微动开关SW1～SW5、电阻R11～R17和电容C9，运行参数显示单元包括集成电路IC6、LED数码管SMG1、SMG2、发光二极管D6～D19、电阻R21～R37、R50～R56和三极管Q6，其中，集成电路IC1的RE1和RE2管脚分别与集成电路IC2的SCL和SDA管脚对应连接；集成电路IC2的SCL和SDA管脚分别经电阻R4和R3与电源VDD端连接，其VCC管脚接VDD电源端，其余管脚与电源VSS端连接；集成电路IC3的1管脚经电阻R7与集成电路IC5的TX′端连接，其2管脚接电源VSS端，其3管脚接电源VDD端，其4管脚经电阻R5与集成电路IC1的RX管脚连接，同时经电阻R6接电源VSS端，在集成电路IC1的RX管脚与电源VSS之间并联电容C1；集成电路IC4的1管脚经电阻R20与集成电路IC3的TX端连接，其2管脚接电源VSS端，其3管脚接电源VCC端，其4管脚经电阻R18与集成电路IC5的RX′管脚连接，同时经电阻R19接电源VSS端，在集成电路IC5的RX′管脚与电源VSS之间并联电容C7；集成电路IC5的RA4管脚经电阻R17与按钮式微动开关SW1～SW5的公共端BUTTON连接，该管脚同时经电容C9与电源VSS端连接，其RC0～RC4管脚分别经电阻R11～R15与三极管Q1～Q5的基极对应连接，其RB7管脚经电阻R21与三极管Q6的基极连接，其RB0～RB6管脚分别与IC6的I1～I7管脚对应连接，其RC5管脚经电阻R23与三极管Q7的基极连接；集成电路IC6的O1～O7端分别经电阻R50～R56与LED数码管SMG1和SMG2的A～G端对应连接；LED数码管SMG1和SMG2的P-端经电阻R22与三极管Q6的集电极连接，LED数码管SMG1的L1和R1端分别与三极管Q1和Q2的集电极对应连接，LED数码管SMG2的L1和R1端分别与三极管Q3和Q4的集电极对应连接；三极管Q5的集电极与发光二极管D15～D19的正极连接，发光二极管D15～D19的负极分别经电阻R33～R37与集成电路IC6的O1～O5端对应连接；三极管Q1～Q5的发射极与电源VCC端连接，其集电极分别经二极管D1～D5与按钮式微动开关SW1～SW5的一端对应连接；按钮式微动开关SW1～SW5的公共端BUTTON经电阻R16与电源VSS端连接；三极管Q6、Q7的发射极接电源VSS端；发光二极管D6～D14的正极接电源VCC端，其负极分别经电阻R24～R32与三极管Q7的集电极连接。
与现有技术比较，本实用新型的优点是1.采用单片机通讯技术，实现了将运行参数设定单元和运行参数显示单元设置于冰箱门体上的发明目的。
2.运行参数设定单元和运行参数显示单元与主控制电路装置之间连接线路数量少，减少了发生故障的几率。
3.可记忆用户对冰箱运行参数的设定值，如遇冰箱断电或市电停电等情况，在恢复供电后，冰箱可自动按停电前的设置恢复运行，无须再次设定，方便用户的使用。特别地，通过周期性地读取储存在E2PROM中的用户设定参数，随时刷新显示内容，因此具有极强的抗干扰能力。
4.整个装置线路结构简单，抗干扰能力强，工作稳定、可靠。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的电路构成方框图；图2是本实用新型实施例第一控制单元和设定参数记忆单元的线路图；图3是本实用新型实施例第二控制单元、运行参数设定单元和运行参数显示单元的线路图。
具体实施方式
图1中，第一控制单元与设定参数记忆单元连接，同时经光电耦合单元与第二控制单元连接，第二控制单元分别与运行参数设定单元和运行参数显示单元连接；其中第一控制单元与设定参数记忆单元设置在冰箱箱体内，第二控制单元、运行参数设定单元和运行参数显示单元设置在冰箱门的门体内，运行参数设定单元和运行参数显示单元可在冰箱门的门体表面进行操作和观察。
图2中，第一控制单元CPU包括集成电路IC1，设定参数记忆单元包括集成电路IC2、电阻同步通信R3和R4，第一组光电耦合电路包括集成电路IC3、电阻R5～R7和电容C1；集成电路IC2采用串行E2PROM(Electrically EPROM，即“可在线电擦除和电写入的可编程存储器”)存储器，集成电路IC1和IC2之间采用I2C(Inter-integrated circuit，即“内部集成电路总线”)总线方式进行同步通信，集成电路IC1的串行通讯端口RX通过光电耦合单元IC3与位于冰箱门的门体内的第二控制单元之集成电路IC5的TX′端连接。
图3中，第二控制单元包括集成电路IC5，第二组光电耦合电路包括集成电路IC4、电阻R18～R20和电容C7，设定参数记忆单元包括集成电路IC2、电阻R3和R4，运行参数设定单元包括三极管Q1～Q5、二极管D1～D5、按钮式微动开关SW1～SW5、电阻R11～R17和电容C9，运行参数显示单元包括集成电路IC6、LED数码管SMG1、SMG2、发光二极管D6～D19、电阻R21～R37、R50～R56和三极管Q6；其中，集成电路IC5的串行通讯端口RX′通过光电耦合单元IC4与位于冰箱箱体内的第一控制单元之集成电路IC1的TX端连接。
上述集成电路的型号选择如下集成电路IC1可选择PIC16C74B、PIC16CF874或PIC16F74-I；集成电路IC2可选择ATMEL 24C01A、24C01B或CSI 24WC01；集成电路IC3、IC4可选择TIL11316、TLP521-1或P521；集成电路IC5可选择PIC16C73B或PIC16C63；集成电路IC6可选择ULN2001、ULN2003或ULN2004。
本实用新型工作过程简述当电冰箱控制系统通电后，通过对设置于冰箱门体表面的按钮式微动开关SW1～SW5进行操作，进行用户运行参数的设定，设定好的各种运行参数通过第二控制单元的集成电路IC5、第二组光电耦合电路的集成电路IC4和第一控制单元的集成电路IC1被传送至设定参数记忆单元集成电路IC2存储记忆。
在正常运行时，冰箱的各种运行状态参数通过第一控制单元的集成电路IC1、第一组光电耦合电路的集成电路IC3被传送至第二控制单元的集成电路IC5解码，经集成电路IC6驱动LED数码管SMG1、SMG2和发光二极管D6～D19进行显示，其中LED数码管SMG1、SMG2用于显示冷冻室及冷藏室的温度设定值和实际运行值，发光二极管D6～D14用于照亮其前部设置的文字显示面板，显示文字信息，发光二极管D15～D19用于照亮其前部设置的图形显示面板，显示图形信息。
当遇到突然停电或第一控制单元与第二控制单元的线路连接中断等情况时，在恢复供电或故障排除后，第一控制单元CPU会从设定参数记忆单元中读取其所保存的原来设定好的各种运行参数设定值，并按照设定值控制整个冰箱各个装置的运行，无须用户重新设定。
由于单片机的串行口通讯、I2C总线结构的数据传送、光电耦合电路以及LED数码管的驱动和显示均为现有技术，其工作原理和过程在此不再叙述。
由于本实用新型采用了单片机通讯技术，实现了将运行参数设定单元和运行参数显示单元设置于冰箱门体上的发明目的，其运行参数设定单元和运行参数显示单元与主控制电路装置之间连接线路数量少，且可记忆用户对冰箱运行参数的设定值，方便用户的使用，整个装置线路结构简单，抗干扰能力强，工作稳定、可靠。
本实用新型可广泛用作各种大中容量、多功能冰箱的运行参数设定、显示装置。
权利要求1.一种电冰箱运行参数设定、显示装置，包括与控制单元连接的运行参数设定单元、运行参数显示单元，其特征是设置第一及第二控制单元和设定参数记忆单元，其中，设定参数记忆单元的I/O端口与第一控制单元CPU的I/O端口连接，运行参数设定单元的输出端和运行参数显示单元的输入端与第二控制单元CPU的I/O端口连接，第一和第二控制单元CPU的串行通信端口对应连接。
2.按照权利要求1所述的电冰箱运行参数设定、显示装置，其特征是所述的第一和第二控制单元CPU的串行通信端口经过光电耦合单元对应连接。
3.按照权利要求2所述的电冰箱运行参数设定、显示装置，其特征是所述的光电耦合单元包括两组光电耦合电路，其中，第一组光电耦合电路的输入端与第一控制单元CPU的数据串行输出端TX连接，其输出端与第二控制单元的数据串行输入端RX′连接；第二组光电耦合电路的输入端与第二控制单元CPU的数据串行输出端TX′连接，其输出端与第一控制单元的数据串行输入端RX连接。
4.按照权利要求1所述的电冰箱运行参数设定、显示装置，其特征是所述的设定参数记忆单元包括串行E2PROM存储器，其时钟端SCL和串行数据端SDA与第一控制单元CPU的I/O端口连接。
5.按照权利要求1所述的电冰箱运行参数设定、显示装置，其特征是所述的运行参数设定单元包括一组或一组以上的三极管、二极管和按钮式微动开关，其中，三极管的发射极接电源VCC端，基极经电阻与第二控制单元CPU的相应I/O端口连接，集电极与二极管的正极和各显示元件的相应端子连接。
6.按照权利要求1所述的电冰箱运行参数设定、显示装置，其特征是所述的运行参数显示单元包括LED驱动电路和LED数码管，其中，LED驱动电路的输入端与第二控制单元CPU的相应I/O端口连接，其输出端与LED数码管的对应管脚连接。
7.按照权利要求1、2、3、4、5或6所述的电冰箱运行参数设定、显示装置，其特征是所述的第一控制单元CPU包括集成电路IC1，第二控制单元CPU包括集成电路IC5，第一组光电耦合电路包括集成电路IC3、电阻R5～R7和电容C1，第二组光电耦合电路包括集成电路IC4、电阻R18～R20和电容C7，设定参数记忆单元包括集成电路IC2、电阻R3和R4，运行参数设定单元包括三极管Q1～Q5、二极管D1～D5、按钮式微动开关SW1～SW5、电阻R11～R17和电容C9，运行参数显示单元包括集成电路IC6、LED数码管SMG1、SMG2、发光二极管D6～D19、电阻R21～R37、R50～R56和三极管Q6，其中，集成电路IC1的RE1和RE2管脚分别与集成电路IC2的SCL和SDA管脚对应连接；集成电路IC2的SCL和SDA管脚分别经电阻R4和R3与电源VDD端连接，其VCC管脚接VDD电源端，其余管脚与电源VSS端连接；集成电路IC3的1管脚经电阻R7与集成电路IC5的TX′端连接，其2管脚接电源VSS端，其3管脚接电源VDD端，其4管脚经电阻R5与集成电路IC1的RX管脚连接，同时经电阻R6接电源VSS端，在集成电路IC1的RX管脚与电源VSS之间并联电容C1；集成电路IC4的1管脚经电阻R20与集成电路IC3的TX端连接，其2管脚接电源VSS端，其3管脚接电源VCC端，其4管脚经电阻R18与集成电路IC5的RX′管脚连接，同时经电阻R19接电源VSS端，在集成电路IC5的RX′管脚与电源VSS之间并联电容C7；集成电路IC5的RA4管脚经电阻R17与按钮式微动开关SW1～SW5的公共端BUTTON连接，该管脚同时经电容C9与电源VSS端连接，其RC0～RC4管脚分别经电阻R11～R15与三极管Q1～Q5的基极对应连接，其RB7管脚经电阻R21与三极管Q6的基极连接，其RB0～RB6管脚分别与IC6的I1～I7管脚对应连接，其RC5管脚经电阻R23与三极管Q7的基极连接；集成电路IC6的O1～O7端分别经电阻R50～R56与LED数码管SMG1和SMG2的A～G端对应连接；LED数码管SMG1和SMG2的P-端经电阻R22与三极管Q6的集电极连接，LED数码管SMG1的L1和R1端分别与三极管Q1和Q2的集电极对应连接，LED数码管SMG2的L1和R1端分别与三极管Q3和Q4的集电极对应连接；三极管Q5的集电极与发光二极管D15～D19的正极连接，发光二极管D15～D19的负极分别经电阻R33～R37与集成电路IC6的O1～O5端对应连接；三极管Q1～Q5的发射极与电源VCC端连接，其集电极分别经二极管D1～D5与按钮式微动开关SW1～SW5的一端对应连接；按钮式微动开关SW1～SW5的公共端BUTTON经电阻R16与电源VSS端连接；三极管Q6、Q7的发射极接电源VSS端；发光二极管D6～D14的正极接电源VCC端，其负极分别经电阻R24～R32与三极管Q7的集电极连接。
专利摘要电冰箱运行参数设定、显示装置，属显示变量的装置领域。包括与控制单元连接的运行参数设定单元、运行参数显示单元，其特征是设置第一及第二控制单元和设定参数记忆单元，其中，设定参数记忆单元与第一控制单元CPU连接，运行参数设定单元和运行参数显示单元与第二控制单元CPU连接，第一和第二控制单元CPU的串行通信端口对应连接。本实用新型采用单片机通讯技术，将运行参数设定单元和运行参数显示单元设置于冰箱门体上，其运行参数设定单元和运行参数显示单元与主控制电路装置之间连接线路数量少，且可记忆用户对冰箱运行参数的设定值，装置线路结构简单，抗干扰能力强，工作稳定可靠，可广泛用作各种大中容量、多功能冰箱的运行参数设定、显示装置。
文档编号F25D29/00GK2560906SQ02268200
公开日2003年7月16日 申请日期2002年7月10日 优先权日2002年7月10日
发明者金红旗, 李莉, 王袭, 李福彬 申请人:海尔集团公司, 青岛制冷技术研究所