智能螺杆榨汁機的控制方法及控制系統的製作方法

2023-06-16 23:53:51 1

專利名稱：智能螺杆榨汁機的控制方法及控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種榨汁機技術領域，特別是智能螺杆榨汁機的控制方法及控制系統。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，榨汁機等家電產品的發展也越來越多，給人們帶來了許多的方便，榨汁機通常用於家庭、水果超市、餐廳等場所，可以用於對常見的蔬菜、水果進行榨汁，給人們帶來豐富的營養。現市面上出售的螺杆榨汁機採用傳統的電機運行方式工作，可以高速攪打功能，但是對食物均採用同一種速度攪打，因此攪打不均勻，其馬達輸出為恆定轉速，不能針對不同食材選擇榨汁速度，影響榨汁效果，其馬達為防止長時間堵轉的反轉功能由手工實現。依 靠操作人的反應靈敏度來控制，難以完全避免馬達燒機的隱患。

發明內容
本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種操作簡單方便、使用安全、可調整電機轉速、使用壽命長、提高各種食材的榨汁效果和出汁率的智能螺杆榨汁機的控制方法及控制系統。為了實現上述目的，本發明所設計的智能螺杆榨汁機的控制系統，包括電機、單片機控制模塊、電源控制模塊、轉速控制模塊和交流電源，所述單片機控制模塊包括PIC單片機、復位電路、晶振電路和外圍按鍵電路，外圍按鍵電路與控制面板配合，電機的輸入端連接交流電源的N腳，轉速控制模塊的輸入端連接交流電源的L腳，所述轉速控制模塊包括RC串聯電路、雙向可控矽、光電耦合器、第七電阻器和第九電阻器，其特徵是所述電機控制驅動電路還包括電源檢測模塊、零點檢測電路和由電流繼電器、第一三極體和第十一電阻器組成的換向模塊，電流繼電器的線圈I腳連接零點檢測模塊中的VIN腳，電流繼電器的線圈2腳連接第一三極體的C腳，電流繼電器的公共腳連接雙向可控矽的陰極，電流繼電器的常開腳與常閉腳分別連接電機的輸出端，第一三極體的B腳連接第十一電阻器，第一三極體的E腳與B腳之間連接有第九電容器，且第十一電阻器的另一端連接PIC單片機的I腳。上述設計通過電流繼電器將負載過大的信息反饋，從而控制執行電路使電機間歇反轉，使壓榨裝置內的食材鬆動，使負載降低，起到對電機的保護作用，同時通過控制電路與轉速控制模塊有效的結合實現了電機對不同食物的速度，提高了攪打功效、提高了電機的使用壽命。光電耦合器的I腳連接第九電阻器，光電耦合器的2腳連接PIC單片機的13腳，光電耦合器的3腳連接雙向可控矽的控制極，光電耦合器的4腳連接第七電阻器，第七電阻器的另一端連接交流電源的L腳，雙向可控矽的陽極連接交流電源的L腳，RC串聯電路兩端分別連接雙向可控矽的陽極和陰極，電路檢測模塊的兩個輸入端分別連接交流電源的L腳和N腳，且輸出端接PIC單片機的17腳。
通過該設計使得整體操作更加簡單、使用更加安全。電源控制模塊中設有整流電路和穩定三端輸出電壓電路，整流電路連接零點檢測電路，零點檢測電路包括電阻器、二極體和第二三極體，且零點檢測電路通過電阻器的星形連接後第一端連接第二三極體的B腳，第二端連接整流電路的正極端，第三端連接整流電路的負極端，整流電路的負極端與第二三極體的B腳之間連接有第一電容器，第二三極體的C腳連接PIC單片機的6腳，第二三極體的C腳還連接有第四電阻器，二極體分別與整流電路的正極端與穩定三端輸出電壓電路的輸入端連接，同時二極體與穩定三端輸出電壓電路的輸入端連接的一端為VIN腳。通過該設計使得整體操作更加簡單、使用更加安全。
所述PIC單片機、晶振電路與復位電路構成單片機的最小系統，實現單片機的起振和外部中斷復位的功能。晶振電路的兩端連接PIC單片機的15、16腳，復位電路一端連接PIC單片機的4腳，所述外圍按鍵電路一個及以上的按鍵控制模式，所述按鍵控制模式分別由按鍵與電阻器串聯組成，且按鍵與電阻器串聯的公共端分別與PIC單片機對應的RB端和電容器連接。通過該設計採用單片機技術，讓整體結構更加簡單、功能更加齊全、同時使用更加安全。一種智能螺杆榨汁機的控制方法，包括電源線、主機、馬達、控制系統、壓榨裝置和開關，所述控制系統置於主機內，在主機上設有控制面板，其特徵是所述控制面板上設有針對不同食材的榨汁功能按鈕，按鈕與控制系統配合，各按鈕對應不同的電機轉速或轉速變化方式，所述控制系統通過電流探測及反饋的作用將負載過大的信息反饋給控制器，從而控制電機間歇反轉，使壓榨裝置內的食材鬆動，負載降低的作用。通過上述設計可提高各種食材的榨汁效果和出汁率，同時解決了壓榨部分(較硬材質)的食材放入過多而致負載過大，導致馬達堵轉時間過長而出現燒機故障的問題，起到了保護電機的作用。在控制面板上設置指示燈和反轉按鈕，反轉按鈕通過以手動方式實現電機間歇反轉功能。本發明提供的智能螺杆榨汁機的控制方法及控制系統，為改善上述技術問題，通過電流繼電器將負載過大的信息反饋，從而控制執行電路使電機間歇反轉，使壓榨裝置內的食材鬆動，使負載降低，起到對電機的保護作用，同時通過控制電路與轉速控制模塊有效的結合實現了電機對不同食物的速度，提高了攪打功效、提高了電機的使用壽命及各種食材的榨汁效果和出汁率，同時通過採用單片機技術讓整體結構更加簡單、功能更加齊全、同時使用更加安全方便。


圖I是實施例的結構示意 圖2是圖I的結構剖視 圖3是實施例的電路原理圖。圖中電源線20、主機8、馬達9、控制系統10、壓榨裝置18、開關19、控制面板81、按鈕812、指示燈811、反轉按鈕813、電機Ml、電源控制模塊I、整流電路11、穩定三端輸出電壓電路12、零點檢測電路2、單片機控制模塊3、晶振電路32、復位電路31、外圍按鍵電路33、轉速控制模塊4、換向模塊5、電源檢測模塊6、交流電源7、雙向可控娃Ql、第一三極體Q2、第二三極體Q3、PIC單片機U3、光電耦合器U2、電流繼電器K1、第四電阻器R4、第七電阻器R7、第九電阻器R9、第i^一電阻器R11、第十三電阻器R13、第十四電阻器R14、第十五電阻器R15、第十六電阻器R16、第十七電阻器R17、第十八電阻器R18、二極體D1、地GND、直流給定電壓+5V、第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵S5、第六按鍵S6、第一電容器Cl、第九電容器C9、第十五電容器C15、第十六電容器C16、第十七電容器C17、第十八電容器C18、第十電容器CIO、第十九電容器C19。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
實施例
如圖I、圖2所示，本發明提供的智能螺杆榨汁機的控制方法，包括電源線20、主機8、馬達9、控制系統10、壓榨裝置18和開關19，控制系統10置於主機8內，在主機8上設有控制面板81，控制面板81上設有針對不同食材的榨汁功能按鈕812，按鈕812與控制系統10配合，各按鈕812對應不同的電機轉速或轉速變化方式，控制系統10通過電流探測及反饋的作用將負載過大的信息反饋給控制器，從而控制電機間歇反轉，使壓榨裝置18內的食材鬆動，負載降低的作用。在控制面板81上設置指示燈811和反轉按鈕813，反轉按鈕813通過以手動方式實現電機間歇反轉功能。如圖3所述，一種智能螺杆榨汁機的控制系統，包括電機Ml、單片機控制模塊3、電源控制模塊I、轉速控制模塊4和交流電源7，單片機控制模塊3包括PIC單片機U3、復位電路31、晶振電路32和外圍按鍵電路33，外圍按鍵電路33與控制面板81配合，電機Ml的輸入端連接交流電源7的N腳,轉速控制模塊4的輸入端連接交流電源7的L腳,轉速控制模塊4包括RC串聯電路、雙向可控矽Q1、光電耦合器U2、第七電阻器R7和第九電阻器R9，電機控制驅動電路I還包括電源檢測模塊6、零點檢測電路2和由電流繼電器Kl、第一三極體Q2和第十一電阻器Rll組成的換向模塊5，電流繼電器Kl的線圈I腳連接零點檢測模塊2中的VIN腳，電流繼電器Kl的線圈2腳連接第一三極體Q2的C腳，電流繼電器Kl的公共腳連接雙向可控矽Ql的陰極，電流繼電器Kl的常開腳與常閉腳分別連接雙向可控矽Ql的輸出端，第一三極體Q2的B腳連接第十一電阻器R11，第一三極體Q2的E腳與B腳之間連接有第九電容器C9，且第i^一電阻器Rll的另一端連接PIC單片機U3的I腳。光電耦合器U2的I腳連接第九電阻器R9，第九電阻器R9的另一端連接直流給定電壓+5V，光電耦合器U2的2腳連接PIC單片機U3的13腳，光電耦合器U2的3腳連接雙向可控矽Ql的控制極，光電耦合器U2的4腳連接第七電阻器R7，第七電阻器R7的另一端連接交流電源7的L腳，雙向可控矽Ql的陽極連接交流電源7的L腳，RC串聯電路兩端分別連接雙向可控矽Ql的陽極和陰極，電路檢測模塊6的兩個輸入端分別連接交流電源17的L腳和N腳，且輸出端接PIC單片機U3的17腳，電路檢測模塊6的電源端連接直流給定電壓+5V，另外兩個引腳連地GND。電源控制模塊I中設有整流電路11和穩定三端輸出電壓電路12，整流電路11連接零點檢測電路2，零點檢測電路2包括電阻器、二極體Dl和第二三極體Q3，且零點檢測電路2通過電阻器的星形連接後第一端連接第二三極體Q3的B腳，第二端連接整流電路11的正極端，第三端連接整流電路11的負極端，整流電路11的負極端與第二三極體Q3的B腳之間連接有第一電容器Cl，第二三極體Q3的C腳連接PIC單片機U3的6腳，第二三極體Q3的C腳與地GND之間連接有第六電容器C6，第二三極體Q3的C腳還連接有第四電阻器R4，第四電阻器R4另一端連接直流給定電壓+5V，二極體Dl分別與整流電路11的正極端與穩定三端輸出電壓電路12的輸入端連接，同時二極體Dl與穩定三端輸出電壓電路12的輸入端連接的一端為VIN腳，該整流電源11的負極端與第二三極體Q3的E腳還與地GND連接。所述PIC單片機U3、晶振電路32與復位電路31構成單片機的最小系統，實現單片機的起振和外部中斷復位的功能，晶振電路32的兩端連接PIC單片機U3的15、16腳，復位電路31 —端連接PIC單片機U3的4腳，所述外圍按鍵電路33包括一個及以上的按鍵控制 模式，所述按鍵控制模式分別由按鍵與電阻串聯組成，且按鍵與電阻串聯的公共端分別與PIC單片機U3對應的RB端和電容連接。作為優先條件外圍按鍵電路33包括第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵S5和第六按鍵S6，第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵S5和第六按鍵S6 —端分別通過第十三電阻器R13、第十四電阻器R14、第十五電阻器R15、第十六電阻器R16、第十七電阻器R17和第十八電阻器R18與直流給定電壓+5V連接，同時按鍵另一端都直接接地GND，第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵S5和第六按鍵S6的兩端分別連接有第十五電容器C15、第十六電容器C16、第十七電容器C17、第十八電容器C18、第十電容器ClO和第十九電容器C19，所述第一按鍵
SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵S5和第六按鍵S6與電阻連接的一端還分別連接PIC單片機U3的7、8、9、10、11、12腳。通過電源控制模塊給零點檢測模塊、換向模塊及控制模塊提供穩定的工作電壓，零點檢測模塊檢測交流電的零點，通過配合控制模塊與轉速控制模塊實現了電機快慢速度的運轉，控制模塊為核心模塊，實現電路的控制，換向模塊通過與控制模塊配合實現電機的正反轉，電流檢測模塊通過與控制模塊配合，判斷電機是正常運行還是大功率運行。具體工作狀態為接通電源，電路接通，按下開關19，當需要使用時，可以通過控制面板81上的榨汁功能按鈕812，選擇不同類型的榨汁效果，當按下任意自己所需的按鍵類型，給PIC單片機U3信號，PIC單片機U3通過給轉速控制模塊4和換向模塊5信號，實現電機Ml正反轉與電機速度的控制，同時可以通過復位電路31對PIC單片機U3復位，恢復成原有狀態，可重新開始。本領域的技術人員應該能夠理解，以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非限定本發明的實施範圍，即凡依據本發明所作的等效結構，皆視為在本發明權利要求範圍內。
權利要求
1.一種智能螺杆榨汁機的控制系統，包括電機(Ml)、單片機控制模塊(3)、電源控制模塊(I)、轉速控制模塊(4)和交流電源(7)，所述單片機控制模塊(3)包括PIC單片機(U3)、復位電路(31)、晶振電路(32)和外圍按鍵電路(33)，外圍按鍵電路(33)與控制面板(81)配合，電機(Ml)的輸入端連接交流電源(7)的N腳,轉速控制模塊(4)的輸入端連接交流電源(7 )的L腳，所述轉速控制模塊(4)包括RC串聯電路、雙向可控矽(Ql)、光電耦合器(U2 )、第七電阻器(R7 )和第九電阻器(R9 )，其特徵是所述電機控制驅動電路(I)還包括電源檢測模塊(6)、零點檢測電路(2)和由電流繼電器(K1)、第一三極體(Q2)和第十一電阻器(Rll)組成的換向模塊(5)，電流繼電器(Kl)的線圈I腳連接零點檢測模塊(2)中的VIN腳，電流繼電器(Kl)的線圈2腳連接第一三極體(Q2)的C腳，電流繼電器(Kl)的公共腳連接雙向可控矽(Ql)的陰極，電流繼電器(Kl)的常開腳與常閉腳分別連接電機(Ml)的輸出端，第一三極體(Q2)的B腳連接第十一電阻器(Rll )，第一三極體(Q2)的E腳與B腳之間連接有第九電容器(C9)，且第十一電阻器(Rll)的另一端連接PIC單片機(U3)的I腳。
2.根據權利要求I所述的智能螺杆榨汁機的控制系統，其特徵是光電耦合器(U2)的I腳連接第九電阻器(R9)，光電耦合器(U2)的2腳連接PIC單片機(U3)的13腳，光電耦合器(U2)的3腳連接雙向可控矽(Ql)的控制極，光電耦合器(U2)的4腳連接第七電阻器(R7)，第七電阻器(R7)的另一端連接交流電源(7)的L腳，雙向可控矽(Ql)的陽極連接交流電源(7)的L腳，RC串聯電路兩端分別連接雙向可控矽(Ql)的陽極和陰極，電路檢測模塊(6)的兩個輸入端分別連接交流電源(17)的L腳和N腳，且輸出端接PIC單片機(U3)的17腳。
3.根據權利要求I或2所述的智能螺杆榨汁機的控制系統，其特徵是電源控制模塊(1)中設有整流電路(11)和穩定三端輸出電壓電路(12)，整流電路(11)連接零點檢測電路(2)，零點檢測電路(2)包括電阻器、二極體(Dl)和第二三極體(Q3)，且零點檢測電路(2)通過電阻器的星形連接後第一端連接第二三極體(Q3)的B腳，第二端連接整流電路(11)的正極端，第三端連接整流電路(11)的負極端，整流電路(11)的負極端與第二三極體(Q3)的B腳之間連接有第一電容器(Cl)，第二三極體(Q3)的C腳連接PIC單片機(U3)的6腳，第二三極體(Q3)的C腳還連接有第四電阻器(R4)，二極體(Dl)分別與整流電路(11)的正極端與穩定三端輸出電壓電路(12)的輸入端連接，同時二極體(Dl)與穩定三端輸出電壓電路(12)的輸入端連接的一端為VIN腳。
4.根據權利要求I或2所述的智能螺杆榨汁機的控制系統，其特徵是所述PIC單片機(U3)、晶振電路(32)與復位電路(31)構成單片機的最小系統，實現單片機的起振和外部中斷復位的功能，晶振電路(32)的兩端連接PIC單片機(U3)的15、16腳，復位電路(31)—端連接PIC單片機(U3)的4腳，所述外圍按鍵電路(33)包括一個及以上的按鍵控制模式，所述按鍵控制模式分別由按鍵與電阻器串聯組成，且按鍵與電阻器串聯的公共端分別與PIC單片機(U3)對應的RB端和電容器連接。
5.根據權利要求3所述的智能螺杆榨汁機的控制系統，其特徵是所述PIC單片機(U3)、晶振電路(32)與復位電路(31)構成單片機的最小系統，實現單片機的起振和外部中斷復位的功能，晶振電路(32)的兩端連接PIC單片機(U3)的15、16腳，復位電路(31)—端連接PIC單片機(U3)的4腳，所述外圍按鍵電路(33)包括一個及以上的按鍵控制模式，所述按鍵控制模式分別由按鍵與電阻器串聯組成，且按鍵與電阻器串聯的公共端分別與PIC單片機(U3)對應的RB端和電容連接。
6.一種智能螺杆榨汁機的控制方法，包括電源線(20)、主機(8)、馬達(9)、控制系統(10)、壓榨裝置(18)和開關(19)，所述控制系統(10)置於主機(8)內，在主機(8)上設有控制面板(81)，其特徵是所述控制面板(81)上設有針對不同食材的榨汁功能按鈕(812)，按鈕(812)與控制系統(10)配合，實現各按鈕(812)對應不同的電機轉速或轉速變化方式，所述控制系統(10)通過電流探測及反饋的作用將負載過大的信息反饋給控制器，從而控制電機間歇反轉，使壓榨裝置(18)內的食材鬆動，負載降低的作用。
7.根據權利要求6所述的智能螺杆榨汁機的控制方法，其特徵是在控制面板(81)上設有指示燈(811)和反轉按鈕(813)，反轉按鈕(813)通過以手動方式實現電機間歇反轉功倉泛。
全文摘要
本發明公開了一種智能螺杆榨汁機的控制方法及控制系統，包括電源線、主機、馬達、控制系統、壓榨裝置和開關，所述控制系統置於主機內，在主機上設有控制面板，其特徵是所述控制面板上設有針對不同食材的榨汁功能按鈕，按鈕與控制系統配合，各按鈕對應不同的電機轉速或轉速變化方式，所述控制系統通過電流探測及反饋的作用將負載過大的信息反饋給控制器，從而控制電機間歇反轉，使壓榨裝置內的食材鬆動，負載降低的作用。通過電流繼電器將負載過大的信息反饋，從而控制電機間歇反轉，使食材鬆動降低負載，從而保護電機，同時通過轉速控制模塊的控制實現了電機對不同食物的速度，提高了攪打功效，操作方便、安全、使用壽命長、提高各種食材的榨汁效果和出汁率。
文檔編號G05B19/042GK102736539SQ20121019132
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者方炳泉 申請人:寧波凱普電子有限公司