专利名称:一种豆浆机信号采集电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种豆浆机信号采集电路，所述豆浆机包括信号采集电路、主控芯片，所述信号采集电路包括温度信号采集电路、水位信号采集电路、溢出信号采集电路，其中，所述信号采集电路采用隔离电源供电，所述主控芯片采用非隔离电源供电，所述信号采集电路通过隔离通信电路将采集的数据信号发送给所述主控芯片。信号采集电路使用隔离电源供电，再将采集的数据信号利用隔离通信电路传输给主控芯片，使得豆浆机的整体电路中其他电源不再需要隔离，降低了隔离电源的功率需求，从而降低了电路设计的难度，也降低了电路成本。
【专利说明】一种S楽机信号采集电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种豆浆机电路，尤其涉及一种豆浆机信号电路。
【背景技术】
[0002] 现有市场上豆浆机为了更好地完成制浆并且提高豆浆机的安全使用性能，都设置 了温度信号检测、水位信号以及溢出信号检测，前者与豆浆机的制浆工艺具有之间的关系， 而后两者也与用户使用安全息息相关。而这些信号的采集与信号的利用都具有一定的时效 性，越是即时的信号信息越能更好地使豆浆机的控制更加可靠。
[0003] 现有技术都是通过豆浆机的主控芯片直接与温度传感器电路、水位电极电路以及 溢出电极电路进行连接，从而使得主控芯片获取豆浆机制浆过程中的温度信号、水位信号 以及溢出信号，这样虽然主控芯片能够及时准确的各种那个所需的数据信号。但是众所周 知，豆浆机作为I类家用电器，其所要满足的安规需求，使得用于检测温度、水位以及溢出 信号的元件需要满足安规要求，因此，现有技术中都是通过提供隔离电源进行供电，同时在 负载控制驱动电路中使用隔离驱动电路，这样使得电路复杂，不利于豆浆机整体电路系统 的运行。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供了一种安全可靠、检测准确、快速传输的豆 浆机信号采集电路。
[0005] 为了解决以上技术问题，本实用新型一种豆浆机信号采集电路，所述豆浆机包括 信号采集电路、主控芯片，所述信号采集电路至少包括温度信号采集电路、水位信号采集电 路、溢出信号采集电路中的一个，其中，所述信号采集电路采用隔离电源供电，所述主控芯 片采用非隔离电源供电，所述信号采集电路通过隔离通信电路将采集的数据信号发送给所 述主控芯片。
[0006] 优选的，所述信号采集电路包括集成采集芯片，所述集成采集芯片通过隔离通信 电路将数据信号发送给所述主控芯片。
[0007] 优选的，所述集成采集芯片内设有可对数据信号进行脉宽编码的处理器。
[0008] 优选的，所述集成采集芯片内设有可对数据信号进行压缩编码的处理器。
[0009] 优选的，所述数据信号为模拟信号或状态信号。
[0010] 优选的，所述隔离通信电路包括一路光耦隔离电路，所述集成采集芯片通过光耦 隔离电路将编码后的数据信号传输给主控芯片。
[0011] 优选的，所述数据信号包括温度信号、水位信号、溢出信号，所述隔离通信电路包 括两路光耦隔离电路，所述集成采集芯片将温度信号通过其中一路光耦隔离电路传输给主 控芯片，所述集成采集芯片将水位信号、溢出信号通过另一路光耦隔离电路传输给主控芯 片。
[0012] 优选的，所述数据信号包括温度信号、水位信号、溢出信号，所述隔离通信电路包 括三路光耦隔离电路，所述集成采集芯片将温度信号、水位信号、溢出信号分别通过一路光 耦隔离电路传输给所述主控芯片。
[0013] 优选的，所述信号采集电路还包括一个参考基准电路，所述数据信号包括温度信 号、水位信号、溢出信号，所述隔离通信电路包括三路光耦隔离电路，所述温度信号采集电 路通过一路光耦隔离电路将温度信号传输给所述主控芯片，所述水位信号采集电路通过另 一路光耦隔离电路将水位信号传输给所述主控芯片，所述溢出信号检测电路通过第三路光 耦隔离电路将溢出信号传输给所述控制芯片。
[0014] 信号采集电路使用隔离电源供电，再将采集的数据信号利用隔离通信电路传输给 主控芯片，使得豆浆机的整体电路中其他电源不再需要隔离，降低了隔离电源的功率需求， 从而降低了电路设计的难度，也降低了电路成本。
[0015] 在将数据信号传输至主控芯片时，利用光耦隔离电路，使得数据传输不仅准确可 靠，也可确保了强弱电之间的隔离，保证整体豆浆机的安全规定。
[0016] 若将各路数据信号单独直接通过光耦隔离电路传输给主控芯片时，则需将设置参 考基准电路，通过参考基准电路，确保数据传输的准确性。
[0017] 在信号采集电路设置集成采集芯片，通过集成采集芯片将数据进行编码后传输给 主控芯片，使得数据传输的准确性增加。
[0018] 集成采集芯片在编码数据信号时，采用脉宽编码的方式，按照每个单元的数据大 小输出脉冲宽度，从而降低数据信号传输过程中脉冲信号跳变的次数，最终缩短数据信号 传输的通信时间。
[0019] 集成采集芯片在编码数据信号时，根据所采样信号的模拟、状态等特性对数据信 号进行压缩处理，在集成采集芯片中对有效信号进行处理选择，从而减少无用数据的传输， 提高了数据信号传输的及时性。并且将模拟信号与状态信号分两路隔离进行传输，从而确 保各数据信号的采样精度。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
[0021] 图1为本实用新型豆浆机信号采集电路实施例1的电路示意图；
[0022] 图2为现有数据信号编码示意图；
[0023] 图3为本实用新型豆浆机信号采集电路实施例1的数据信号编码示意图；
[0024] 图4为本实用新型豆浆机信号采集电路实施例2的数据信号编码示意图；
[0025] 图5为本实用新型豆浆机信号采集电路实施例3的电路示意图；
[0026] 图6为本实用新型豆浆机信号采集电路实施例4的电路示意图；
[0027] 图7为本实用新型豆浆机信号采集电路实施例5的电路示意图。
【具体实施方式】
[0028] 实施例1:
[0029] -种豆浆机信号采集电路，所述豆浆机包括信号采集电路、主控芯片，所述信号采 集电路包括温度信号采集电路、水位信号采集电路、溢出信号采集电路，其中，所述信号采 集电路采用隔离电源供电，所述主控芯片采用非隔离电源供电，所述信号采集电路通过隔 离通信电路将采集的数据信号发送给所述主控芯片。
[0030] 如图1所示，所述信号采集电路2包括温度信号采集电路21、水位信号采集电路 22、溢出信号采集电路23以及集成采集芯片MCU2,所述集成采集芯片MCU2使用隔离电源 VDD进行供电，所述主控芯片MCU1以及其他控制电路使用非隔离电源VDD1，所述隔离通信 电路3为一路光耦隔离电路，所述集成采集芯片MUC1通过光耦隔离电路将温度信号、水位 信号、溢出信号等数据信号发送给所述主控芯片MCU1。所述光耦隔离电路包括光耦，所述光 耦的输入端阳极通过电阻R20连接隔离电源VDD，所述光耦的输入端阴极连接集成采集芯 片MCU2,所述光耦的输出端集电极通过电阻R21连接非隔离电源VDD1并且连接主控芯片 MCU1，所述光耦输出端的发射极连接非隔离电源的参考地。其他电路如图1所示，在此不再 --赘述。
[0031] 集成采集芯片MCU2将数据信号进行编码后传输给所述主控芯片MCU1，而数据信 号编码后以帧数据进行传输，其中一帧数据至少包括头码、通信数据以及通信数据的校验 码。在本实施例中，头码至少为1字节，通信数据包括了温度信号、水位信号以及溢出信号 各1字节，校验码为通信数据的校验，校验方式一般为奇偶校验、累加校验或CRC校验，校验 码至少为1字节。因此在本实施例中，一帧数据至少为5个字节，将其采用脉宽编码的方式 进行编码，从而减少脉冲信号跳变。
[0032] 集成采集芯片MCU1对数据信号的脉宽编码：
[0033] 如图2所示，1个字节按现有方式编码后为16位二进制，数据通信时间宽度为16T (其中T为单位脉宽)，脉冲信号跳变8次，若通信数据为S个字节，则数据通信时间宽度为 16ST，脉冲信号跳变8S次，单位时间内脉冲跳变0. 5次。而采用脉宽编码方式先将数据信 号分为N个单元，然后按每个单元的数据大小输出脉冲宽度。
[0034] 若，通信数据为S个字节，即为8S为其二进制数，将其分为N个单元，每个单元为 Si 位二进制数 Xi(i=l, 2......N)，其中 S1+S2+......+SN=8S ；
[0035] 然后按（Xi+a)*T的时间宽度依次输出正负脉冲，其中a>1确保Xi=0时脉冲 宽度不为零，此处取a=l，脉冲信号跳变N次，数据通信时间宽度为[(Xl+1) + (X2+1) +…… (XN+1)]*T =[(X1+X2+......XN)+N]*T。
【权利要求】
1. 一种豆浆机信号采集电路，所述豆浆机包括信号采集电路、主控芯片，所述信号采集 电路至少包括温度信号采集电路、水位信号采集电路、溢出信号采集电路中的一个，其特征 在于，所述信号采集电路采用隔离电源供电，所述主控芯片采用非隔离电源供电，所述信号 采集电路通过隔离通信电路将采集的数据信号发送给所述主控芯片。2. 根据权利要求1所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述信号采集电路包括 集成采集芯片，所述集成采集芯片通过隔离通信电路将数据信号发送给所述主控芯片。3. 根据权利要求2所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述集成采集芯片内设 有可对数据信号进行脉宽编码的处理器。4. 根据权利要求2所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述集成采集芯片内设 有可对数据信号进行压缩编码的处理器。5. 根据权利要求4所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述数据信号为模拟信 号或状态信号。6. 根据权利要求2所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述隔离通信电路包括 一路光耦隔离电路，所述集成采集芯片通过光耦隔离电路将编码后的数据信号传输给主控 -H-* LL 心/T〇7. 根据求权利要求2所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述数据信号包括温 度信号、水位信号、溢出信号，所述隔离通信电路包括两路光耦隔离电路，所述集成采集芯 片将温度信号通过其中一路光耦隔离电路传输给主控芯片，所述集成采集芯片将水位信 号、溢出信号通过另一路光耦隔离电路传输给主控芯片。8. 根据求权利要求2所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述数据信号包括温 度信号、水位信号、溢出信号，所述隔离通信电路包括三路光耦隔离电路，所述集成采集芯 片将温度信号、水位信号、溢出信号分别通过一路光耦隔离电路传输给所述主控芯片。9. 根据权利要求1所述的豆浆机信号采集电路，其特征在于，所述信号采集电路还包 括一个参考基准电路，所述数据信号包括温度信号、水位信号、溢出信号，所述隔离通信电 路包括三路光耦隔离电路，所述温度信号采集电路通过一路光耦隔离电路将温度信号传输 给所述主控芯片，所述水位信号采集电路通过另一路光耦隔离电路将水位信号传输给所述 主控芯片，所述溢出信号检测电路通过第三路光耦隔离电路将溢出信号传输给所述控制芯 片。
【文档编号】G05B19-042GK204302714SQ201420768472
【发明者】王旭宁, 余青辉, 张小川 [申请人]杭州九阳小家电有限公司