微波爐及其控制裝置的製作方法
2023-07-31 17:20:21 2
專利名稱：微波爐及其控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及微波爐，尤其是涉及一種微波爐及其控制裝置。
背景技術：
微波爐將由磁控管產生的2450MHz的微波發射至食物上並對食物進行加熱。當微波使食物分子振動時，由於分子之間的碰撞產生熱量，從而通過所述熱量對食物進行烹調。
圖1是顯示了傳統微波爐結構的框圖。如圖1所示，控制裝置102控制微波爐的總體運轉。輸入裝置104和外存儲器106連接在控制裝置102的輸入端子上。輸入裝置104設有烹調模式設置按鈕和數字按鈕以設置烹調模式、烹調時間等。外存儲器106存儲每個烹調模式的烹調數據。控制裝置102具有與控制裝置102的輸出端子相連的磁控管驅動裝置108、風扇驅動裝置112、託盤電機驅動裝置116和顯示器驅動裝置120。磁控管驅動裝置108驅動磁控管10產生微波。風扇驅動裝置112驅動冷卻風扇114對安裝在微波爐機械室中的各種電子器件進行冷卻。託盤電機驅動裝置116驅動託盤電機118旋轉安裝在烹調室中的託盤(未示出)。顯示器驅動裝置120驅動顯示單元122顯示烹調模式的幫助菜單和烹調信息並設定特殊值。
在傳統的微波爐中，安裝在輸入裝置104中的控制面板是膜片開關控制面板，該控制面板以使用機械開關的控制面板為基礎。最近，可以通過採用液晶顯示器(LCD)的觸控螢幕控制面板實現所述控制面板。
當採用膜片開關控制面板實現所述控制面板時，與採用機械開關的控制面板相比，膜片開關控制面板可以採用多種視覺對象設計，從而膜片開關控制面板的外觀可以設計得非常漂亮。
另外，由於機械開關會發生機械磨損，因此採用機械開關的控制面板的壽命並不很長。相反，膜片開關控制面板是半永久性的，這是因為電路和接觸點製成在兩個和多個薄膜上，並且在接觸點之間採用了電接觸。另外，形成膜片開關的薄膜非常薄，因此膜片開關控制面板可以製造得比採用機械開關的控制面板薄。
但是，膜片開關控制面板不能克服傳統的採用機械開關的控制面板的低實際使用性的限制。每個機械和膜片開關都分配了一個功能。因此，與各個功能相對應的大量開關不能與微波爐實現的功能的增加相匹配。由於微波爐控制面板的面積是有限的，在採用機械開關的控制面板和膜片開關控制面板中可安裝的開關數量是有限的。
採用LCD的觸控螢幕控制面板可以在有限面積的控制面板上提供無限的輸入和設置功能。如果使用者觸摸在LCD的屏幕上顯示的開關或者和按鈕，分配給相應開關和按鈕的信號被傳送至控制裝置102。即，在LCD的初始屏幕上可以顯示和選擇主菜單或主功能。分別與主菜單或主功能相對應的子菜單或子功能顯示在另一個屏幕上並且根據需要設置得具有層次，因此採用觸控螢幕控制面板幾乎可以實現無限的菜單或者功能。
即使採用LCD的菜單結構的層次幾乎是無限的，也需要對所述層次進行限制，從而使用者在使用微波爐烹調食物時不會感到不方便。即，如果微波爐的構造讓使用者必需通過數個步驟到達子菜單以選擇特定子功能才能使用高級功能，則使用者在使用所述功能時就會感到十分不方便，結果使用者可能忽視該功能。
因此，優選設置另外的開關或按鈕來執行微波爐的基本功能，例如電源開/關、烹調開始和暫時停止等，而不用LCD顯示所述功能。另外，膜片開關控制面板由於其結構特性只能製造為扁平形狀。因此，採用膜片開關控制面板很難開發出與使用者要求相對應的各種設計。
傳統微波爐通常採用複雜指令系統計算機(Complex Instruction SetComputer/CISC)微處理器。由於這個原因，為了給微波爐增加新功能，必需額外安裝微處理器，需要設計新的控制面板，從而增加了微波爐的成本。
發明內容
因此，本發明的一個方面是提供一種微波爐，該微波爐採用適用面廣並且可擴展的簡化指令系統計算機(Reduced Instruction Set Computer/RISC)微處理器，從而可以容易地開發新的控制面板，並且能夠採用單一微處理器控制多個功能，減小控制面板的體積。
本發明的另一個方面時提供一種控制面板，其中採用靜電容量的軟接觸開關替代了膜片開關，使控制面板可以提供包括彎曲形狀在內的各種形狀。
本發明的附加方面和優點部分在下面的描述中提出，部分從下面的描述變得顯而易見，或者從本發明的實施中得到了解。
本發明的上述和/或其他方面是通過提供一種微波爐實現的，所述微波爐包括控制裝置，該控制裝置設有RISC微處理器並設計用來控制微波爐的整體運轉。所述控制裝置包括軟接觸面板，其中靜電容量根據接觸的位置變化；和軟接觸面板驅動電路，該電路檢測所述軟接觸面板的靜電容量的變化，響應於靜電容量的變化產生電信號並將所述電信號提供至所述微處理器。
本發明的這些和/或其它方面和優點從下面結合附圖對優選實施例的描述中將變得更加清楚，其中圖1是顯示了傳統微波爐結構的框圖；圖2是根據本發明實施例的控制面板的截面圖；圖3是用於檢測軟接觸面板的靜電容量變化的軟接觸面板驅動電路結構實例的框圖；圖4是安裝在微波爐機械室正面的控制面板和外殼的視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖對本發明的優選實施例進行詳細的描述，其中相同的標號在整個文件中表示相同的元件。
下面將參照圖2至圖4說明本發明的微波爐和控制裝置的各種實施例。圖2是根據本發明實施例的控制面板202的截面圖。如圖2所示，控制面板202設置在外殼204正面。控制面板202包括LCD206b，LCD206b設有觸控螢幕208和軟接觸面板206a。與膜片開關和機械開關不同，軟接觸面板206a指定了輸入裝置來通過使用者的接觸動作獲得與通過按下開關或按鈕獲得的結果相對應的結果，而不需要使用者按下開關(例如膜片開關或機械開關)或按鈕。在軟接觸面板206a中，當使用者觸摸軟接觸面板206a時產生靜電容量的變化。軟接觸面板驅動電路檢測所述靜電容量的變化並響應於所述靜電容量的變化產生電信號。微處理器接收軟接觸面板驅動電路產生的所述電信號，並執行預先設定的與所述靜電容量的變化相對應的控制操作。
LCD驅動電路板210和主電路板212在LCD206b後面按層安裝在外殼204內。在LCD驅動電路板210上形成了電路以驅動LCD206b。LCD206b和LCD驅動電路板210通過通信電纜218相連以相互通信，從而與軟接觸面板206a和LCD206b的控制相關的數據信號在其間交換。在主電路板212上設置了控制微波爐整體運轉所需的電路。由於安裝在主電路板212上的微處理器216具有RISC結構，比較容易做到執行微波爐附加功能的軟體擴展，而且不需要額外開發硬體。
微波爐的LCD通常為單色顯示或者進行四級灰度等級顯示。但是，使用傳統CISC微處理器很難實現多媒體功能。在本發明的實施例中，包括了能夠實現極好的數位訊號處理功能的RISC微處理器。
RISC微處理器216進行實時數位訊號處理算法，例如聲音識別功能、壓縮音頻文件(MP3)複製或再現功能或圖像數據處理功能，而不需要使用另外的數位訊號處理器。因此，不需要開發新硬體就可以方便地擴展聲音識別功能和多媒體系統的功能。即，RISC微處理器216可以用軟體方式實現複雜的硬體結構，因此當為微波爐添加新功能時，不需要開發新的硬體，通過升級微處理器216的軟體就可以添加新功能。因此，不論添加多少微波爐功能，控制面板202都能小型化。
在外殼204內軟接觸面板208後設置了軟接觸驅動電路板214，軟接觸驅動電路板214上形成了用於驅動軟接觸面板208的電軟接觸面板驅動電路。在軟接觸驅動電路板214上設置的軟接觸面板驅動電路檢測使用者觸摸軟接觸面板208時產生的靜電容量變化，並響應於所述靜電容量變化產生電信號。下面將參照圖3說明在軟接觸驅動電路板214上設置的軟接觸面板驅動電路的結構。
圖3是根據本發明的用於檢測軟接觸面板靜電容量變化的軟接觸面板驅動電路300的構造的實例的框圖。如圖3所示，在根據本發明的微波爐的軟接觸面板驅動電路300中，靜電容量檢測裝置302檢測使用者觸摸軟接觸面板208時產生的靜電容量的變化，並以矩形波形輸出響應於所述靜電容量變化的電檢測信號和參考信號。判斷裝置312比較從靜電容量檢測裝置302輸出的矩形電檢測信號和矩形參考信號，從而確定使用者是否觸摸了軟接觸面板208的輸入終端。延遲裝置320在延遲判斷裝置312的輸出信號某個時間段後輸出了輸出信號，使軟接觸面板驅動電路穩定運轉。
靜電容量檢測裝置302包括參考電流產生裝置304，裝置304為軟接觸面板驅動電路提供恆定電流；鋸齒波產生裝置306，裝置306基於通過軟接觸面板208的輸入終端施加的參考信號Cap_ref和電檢測信號Cap_sen產生鋸齒形交流電(AC)信號；和波形變換裝置308，裝置308用於將鋸齒形AC信號轉換為矩形信號。靜電容量檢測裝置302還包括設置在波形變換裝置308輸出端子上的振蕩裝置310，用於產生AC電能。振蕩裝置310通過將其輸出信號反饋至鋸齒波產生裝置306而產生穩定的矩形信號。參考電流產生裝置304使用電流反射鏡檢測放大器產生恆定電流。
鋸齒波產生裝置306通常利用電容器的充電和放電來產生參考信號Cap_ref的鋸齒形AC信號和具有與電檢測信號Cap_sen的靜電容量值成比例的頻率的鋸齒形AC信號。波形變換裝置308將從鋸齒波產生裝置306輸出的鋸齒形AC信號轉換為矩形信號。如果每個鋸齒形AC信號的電壓等於或大於參考電壓，波形變換裝置308輸出高狀態信號。如果每個鋸齒形AC信號的電壓小於參考電壓，波形變換裝置308輸出低狀態信號。波形變換裝置308可以利用施密特觸發電路實現此項功能。
振蕩裝置310包括環形振蕩器，將相互串聯的多個反相器中的最後的反相器的輸入作用在所述多個反相器中第一個反相器的輸入。通過這種方式，振蕩裝置310將奇反相器的輸出反饋至鋸齒波產生裝置306並振蕩其輸出信號。
判斷裝置312包括頻率轉換裝置314，裝置314用於將振蕩裝置310的輸出信號轉換為低頻信號；和比較裝置316，裝置316通過比較由頻率轉換裝置314進行了頻率轉換的矩形電檢測信號和矩形參考信號來確定使用者是否觸摸了輸入端子。判斷裝置312還包括復位信號產生裝置318，裝置318利用頻率轉換裝置314的輸出信號產生復位信號Reset，用來增加電檢測信號與參考信號比較的靈敏度。
頻率轉換裝置314包括多個觸發器，通過降低從振蕩裝置310輸出的矩形電檢測信號和矩形參考信號的頻率而增加靈敏度。比較裝置316比較矩形電檢測信號的低頻和矩形參考信號的低頻，如果比較的頻率不同，則隨後輸出表示使用者觸摸了輸入端子的輸出信號。延遲裝置320延遲從比較裝置316輸出的輸出信號Out某個時間段，從而當使用者觸摸輸入端子時產生輸出信號Out，以防止軟接觸面板驅動電路發生故障。
使用者選擇的菜單選項或功能顯示在軟接觸面板208上，並且靜電容量傳感器(未示出)安裝在軟接觸面板208後面，與菜單選項或功能設置的位置相對應。安裝的靜電容量傳感器通過通信電纜222電連接至軟接觸驅動電路板214。在這種情況下，傳感器這樣構造，使用者觸摸輸入端子時產生的靜電容量變化根據菜單選項或功能顯示的位置而不同。軟接觸驅動電路板214通過通信電纜224電連接至主電路板212，從而與主電路板212進行通信。如果使用者選擇顯示在軟接觸面板208上的菜單選項或功能，設置在相應位置的傳感器檢測使用者觸摸動作產生的靜電容量變化。
靜電容量傳感器檢測的靜電容量變化通過如圖3所示的軟接觸面板驅動電路轉換為電信號，並且所述電信號被傳送至主電路板212。主電路板212的RISC微處理器216利用從軟接觸面板驅動電路300提供的靜電容量變化識別使用者選擇的菜單選項或功能，並執行控制操作以執行相應的菜單選項或相應的功能。
如果使用了上述軟接觸面板驅動電路300，將按照與機械或膜片開關控制面板不同但與觸控螢幕控制面板類似的方式實現軟接觸面板208。因此，軟接觸面板208可以製造為各種形狀，例如曲線形狀和平板形，而這些形狀在使用膜片開關控制面板時受到限制。因此，根據本發明的軟接觸面板208可以比膜片開關控制面板具有更漂亮的外觀。
圖4是安裝在微波爐400的機械室正面的控制面板202和外殼204的視圖。如圖4所示，控制面板202安裝在機械室正面並位於微波爐200正面。控制面板202連接至位於控制面板202後面的外殼204，因此控制面板202與安裝在機械室中的磁控管和高壓電路裝置隔離。
從上述說明中可以清楚地理解，本發明提供了一種採用應用廣泛和可擴展RISC微處理器的微波爐，能夠容易地開發控制面板，並利用單一微處理器控制各種功能，減小了控制面板的體積。因此，本發明提供了一種微波爐控制面板，其中利用靜電容量的軟接觸面板代替了開關，使控制面板可以製成各種形狀。
儘管上面對本發明的優選實施例進行了描述，然而，對於本領域的技術人員很明顯，在不脫離本發明權利要求及其等同物限定的本發明保護範圍的前提下，可以對上述實施例進行多種變化和變型。
權利要求
1.一種微波爐，包括設有簡化指令系統計算機(RISC)微處理器的控制裝置，用於控制所述微波爐的整體運轉。
2.根據權利要求1所述的微波爐，其中所述簡化指令系統計算機微處理器實現包括聲音識別功能、壓縮音頻文件複製功能和圖像壓縮功能在內的數位訊號處理功能。
3.根據權利要求1所述的微波爐，其中所述控制裝置包括軟接觸面板，其中靜電容量根據接觸的位置變化；和軟接觸面板驅動電路，該電路檢測所述軟接觸面板的靜電容量的變化，響應於所述靜電容量的變化產生電信號並將所述電信號提供至所述微處理器。
4.根據權利要求1所述的微波爐，其中所述控制裝置包括彩色液晶顯示器。
5.一種微波爐的控制裝置，包括簡化指令系統計算機(RISC)微處理器；軟接觸面板，其中靜電容量根據接觸的位置變化；和軟接觸面板驅動電路，該電路檢測所述軟接觸面板的靜電容量的變化，響應於所述靜電容量的變化產生電信號並將所述電信號提供至所述微處理器。
6.根據權利要求5所述的控制裝置，其中所述簡化指令系統計算機微處理器實現包括聲音識別功能、壓縮音頻文件複製功能和圖像壓縮功能在內的數位訊號處理功能。
7.根據權利要求5所述的控制裝置，其中所述控制裝置包括彩色液晶顯示器。
8.一種微波爐的控制裝置，包括簡化指令系統計算機(RISC)微處理器，該微處理器實現包括聲音識別功能、壓縮音頻文件複製功能和圖像壓縮功能在內的數位訊號處理功能；軟接觸面板，其中靜電容量根據接觸的位置變化；和軟接觸面板驅動電路，該電路檢測所述軟接觸面板的靜電容量的變化，響應於所述靜電容量的變化產生電信號並將所述電信號提供至所述微處理器。
9.根據權利要求8所述的控制裝置，其中所述微波爐包括彩色液晶顯示器，並且微處理器再現的圖像受控顯示在所述彩色液晶顯示器上。
10.根據權利要求8所述的控制裝置，其中所述軟接觸面板驅動電路包括靜電容量檢測裝置，該檢測裝置檢測軟接觸面板受到觸摸時產生的靜電容量變化，並以矩形波輸出響應於所述靜電容量變化的電檢測信號和參考信號。
11.根據權利要求10所述的控制裝置，還包括判斷裝置，根據從靜電容量檢測裝置輸出的矩形電檢測信號和矩形參考信號的比較，從而確定軟接觸面板是否受到觸摸，並基於所述判斷輸出信號；及延遲裝置，在延遲判斷裝置提供的輸出信號預定時間後輸出信號，使軟接觸面板驅動電路穩定運轉，並防止軟接觸面板驅動電路發生故障。
12.根據權利要求11所述的控制裝置，其中所述靜電容量檢測裝置包括參考電流產生裝置，該裝置為軟接觸面板驅動電路提供恆定電流；鋸齒波產生裝置，該裝置基於通過軟接觸面板的輸入終端施加的參考信號和電檢測信號產生鋸齒形交流電信號；波形變換裝置，該裝置用於將鋸齒形交流信號轉換為矩形信號；和設置在波形變換裝置輸出端子上的振蕩裝置，該裝置用於產生交流電能。
13.根據權利要求12所述的控制裝置，其中所述振蕩裝置通過將其輸出信號反饋至鋸齒波產生裝置而穩定矩形信號。
14.根據權利要求13所述的控制裝置，其中所述判斷裝置包括頻率轉換裝置，該裝置用於將振蕩裝置的輸出信號轉換為低頻信號；比較裝置，該裝置從所述頻率轉換裝置接收輸出信號，並通過比較由頻率轉換裝置進行了頻率轉換的矩形電檢測信號和矩形參考信號來確定使用者是否觸摸了所述軟接觸面板；和復位信號產生裝置，該裝置利用頻率轉換裝置的輸出信號產生復位信號，用來增加矩形電檢測信號與矩形參考信號比較的靈敏度。
15.根據權利要求8所述的控制裝置，其中以曲線形提供所述軟接觸面板。
16.一種方法，包括使用包括簡化指令系統計算機微處理器的控制裝置來控制微波爐的整體運轉。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述控制包括通過簡化指令系統計算機微處理器實現包括聲音識別功能、壓縮音頻文件複製功能和圖像壓縮功能在內的數位訊號處理功能。
18.根據權利要求16所述的方法，其中所述控制裝置的控制包括根據軟接觸面板的接觸位置改變所述軟接觸面板的靜電容量；和檢測所述軟接觸面板的靜電容量的變化，響應於所述靜電容量的變化產生電信號並將所述電信號提供至所述微處理器。
19.根據權利要求16所述的方法，其中所述控制裝置包括彩色液晶顯示器。
全文摘要
一種微波爐，該微波爐採用適用面廣並且可擴展的簡化指令系統計算機(Reduced Instruction Set Computer/RISC)微處理器，從而可以容易地加入控制面板，並且能夠採用單一微處理器控制多個功能，減小控制面板的體積。所述微波爐還包括控制面板，在控制面板中用採用靜電容量的軟接觸開關代替膜片開關，使控制面板能夠製成包括曲線形狀在內的各種形狀。
文檔編號H05B6/68GK1517596SQ0314233
公開日2004年8月4日 申請日期2003年6月13日 優先權日2003年1月11日
發明者千蓮奉 申請人:三星電子株式會社