BRPI0302846B1

BRPI0302846B1 - aparelho e método para obter sinais de comunicação a partir de um equipamento

Info

Publication number: BRPI0302846B1
Application number: BRPI0302846A
Authority: BR
Inventors: Gregory A Peterson
Original assignee: Emerson Electric Co; Nidec Motor Corp
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2016-10-04
Also published as: WO2003063391A3; BR0302847A; BR0302846A; EP1468510A2; EP1468510B1; EP1468511B1; WO2003063391B1; WO2003063390A2; AU2003205170A8; US20030142982A1; MXPA04007109A; US7030773B2; US6919815B2; MXPA04007110A; US20030170033A1; CN1643827A; WO2003063391A2; CN1643826A; WO2003063390A3; WO2003063390B1

Abstract

"métodos e aparelho de comunicação de controle de equipamento". a presente invenção refere-se a um aparelho que inclui um painel de controle de equipamento e um controlador. o painel de controle do equipamento é disposto em um equipamento. o painel de controle do equipamento tem primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos que ficam em comunicação com uma superfície externa do painel de controle do equipamento. o controlador é preso dentro do equipamento. o controlador é conectado de modo operável nos primeiro e segundo dispositivos de comunicação para prover sinais de comunicação para eles, os sinais de comunicação incluindo informação diagnóstica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO E MÉTODO PARA OBTER SINAIS DE COMUNICAÇÃO A PARTIR DE UM EQUIPAMENTO".

Campo da Invenção A presente invenção refere-se, em geral, a dispositivos de equipamento, e mais particularmente, a dispositivos de equipamento tendo circuitos de controle elétricos.

Antecedentes da Invenção Dispositivos de equipamento tais como máquinas de lavar pratos, máquinas de lavar roupas, secadoras, fornos, refrigeradores e semelhantes frequentemente incluem circuitos de controle elétricos. Tais circuitos de controle recebem a entrada do usuário e controlam a operação do dispositivo de equipamento com base na entrada recebida.

Em muitos casos, a operação geral do equipamento é predefinída como uma questão geral e a entrada do usuário meramente modifica a operação predefinída em alguma forma.

Por exemplo, a operação de uma máquina de lavar pratos tipicamente envolve os processos de enchimento, lavagem, escoamento e enxágue. Tais operações envolvem, entre outras coisas, o controle das válvulas de água, válvulas de detergente e relês do motor, A sequência geral de tais operações é geralmente predefinída. Entretanto, a entrada do usuário pode ser usada para alterar a sequência, ou para definir certos parâmetros da sequência. Por exemplo, a entrada do usuário pode definir se o ciclo de lavagem é normal, leve ou pesado. Embora a sequência geral não mude necessariamente dependente da seleção do ciclo de lavagem, a duração de certos processos dentro da seqüência realmente muda.

Uma interface típica de entrada do usuário para uma máquina de lavar pratos inclui um botão rotativo e uma pluralidade de interruptores de botão de pressão. O botão rotativo é preso em um carne que controla a seqüência das operações dentro da máquina de lavar pratos. O carne tem um número de seguidores que disparam a operação dos vários componentes da máquina de lavar pratos. Os seguidores do carne são posicionados para fazer com que várias operações sejam executadas em uma seqüência "programada". O usuário seleciona um ciclo particular girando o botão para a posição particular associada com o ciclo selecionado. Com a atuação, o carne começa a girar automaticamente iniciado da posição selecionada pelo usuário, executando cada operação como definido no "programa" do carne do ponto selecionado pelo usuário em diante. Os interruptores do botão de pressão são usados para ativar/desativar várias opções que não estão disponíveis através do programa de carnes. Por exemplo, os interruptores do botão de pressão podem ser usados para ativar seletivamente um ciclo seco aquecido, uma partida retardada ou uma lavagem em alta temperatura.

Mais recentemente, controladores eletrônicos, por exemplo, microprocessadores e microcontroladores, substituíram o dispositivo de controle de carne rotativo. O uso dos controladores eletrônicos proporciona flexibilidade e características não disponíveis tipicamente nos dispositivos de controle de carne. Além do mais, como uma questão geral, a substituição das partes móveis, tais como carnes rotativos eletromecânicos, tipicamente aumenta a confiabilidade nos produtos.

Entretanto, o uso de controladores eletrônicos adicionou para a complexidade dos equipamentos de manutenção. Pequenos circuitos integrados eletrônicos não se prestam aos métodos de resolução de problemas e conserto que têm sioo usados historicamente com os dispositivos mecânicos e eletromecânicos. Dessa maneira, o mau-funcionamento em um equipamento eletronicamente controlado é mais difícel de diagnosticar e resolver do que o dos antigos dispositivos controlados por carne mecânico.

Existe uma necessidade, portanto, de facilitar a localização do problema e o conserto dos equipamentos eletronicamente controlados.

Sumário da Invenção A presente invenção trata das necessidades acima, bem como outras, pelo fornecimento de um aparelho de controle de equipamento que incorpora dispositivos de comunicação que podem obter dados de um controlador do equipamento através de um painel externo do equipamento. A capacidade de obter informação de um controlador eletrônico pode ser usada para obter dados diagnósticos, operacionais ou de teste do controlador quanto à operação do equipamento.

Uma modalidade desse aspecto da presente invenção é um aparelho que inclui um painel de controle de equipamento e um controlador. O painel de controle de equipamento é disposto em um equipamento. O painel de controle do equipamento tem primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos que estão em comunicação com uma superfície externa do painel de controle do equipamento. O controlador é preso dentro do equipamento. O controlador é conectado de modo operável nos primeiro e segundo dispositivos de comunicação para prover sinais de comunicação para eles, os sinais de comunicação incluindo informação de diagnóstico.

Uma outra modalidade da presente invenção é um aparelho para obter os sinais de comunicação de um equipamento. O aparelho inclui primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos montados em um alojamento, uma pluralidade de condutores e um meio de montagem. A pluralidade de condutores se estende dos primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos para uma localização externa ao alojamento, a pluralidade de condutores configurada para ser conectada em um dispositivo de computação. O meio de montagem é preso no alojamento. O meio de montagem é também configurado para prender de modo removível o alojamento em um painel extemamente acessível de um equipamento tal que os primeiro e se-gundo dispositivos de comunicação óticos ficam em comunicação ótica com os dispositivos de comunicação óticos eletricamente conectados em um controlador do equipamento.

As características e vantagens acima descritas, bem como ou- tras, serão mais prontamente evidentes para esses de conhecimento comum na técnica com referência a descrição detalhada seguinte e desenhos acompanhantes.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva parcialmente recortada de uma máquina de lavar pratos exemplar na qual uma ou mais características da presente invenção podem ser incorporadas, A Figura 2 mostra um diagrama em bloco esquemático de um circuito do equipamento exemplar que incorpora uma ou mais características da presente invenção, A Figura 3 mostra um diagrama de fluxo de um conjunto exemplar de operações executadas por um controlador de uma máquina de lavar pratos de acordo com a presente invenção, A Figura 4 mostra uma vista frontal de um painel de controle exemplar para uso em conjunto com o circuito do equipamento da Figura 2, A Figura 5 mostra uma vista em perspectiva explodida de um painel de controle exemplar e placa de circuitos que podem ser usados em conjunto com o circuito do equipamento da Figura 2, A Figura 6 mostra uma vista em seção transversal do painel de controle e placa de circuitos da Figura 5 montados dentro de uma porção de uma armação da máquina de lavar pratos, As Figuras. 7,8 e 9 mostram um diagrama esquemático de um circuito de controle exemplar que pode ser utilizado como o circuito de controle do circuito do equipamento da Figura 2, A Figura 10 mostra um diagrama de um desenho de traçado exemplar de uma placa de circuitos de acordo com a presente invenção, A Figura 11 mostra uma disposição exemplar na qual uma ferramenta de diagnóstico é configurada para se comunicar com um circuito de controle da máquina de lavar pratos da Figura 1, A Figura 12 mostra uma vista explodida de um terminal de um conector da ferramenta de diagnóstico da Figura 11, A Figura 13 mostra um diagrama de fluxo de um conjunto exem- piar de operações da ferramenta de diagnóstico da Figura 11 e A Figura 14 mostra um diagrama de fluxo de um conjunto exemplar de operações do controlador do circuito da máquina de lavar pratos da Figura 2 em comunicação com a ferramenta de diagnóstico da Figura 11.

Descrição Detalhada A Figura 1 mostra uma modalidade exemplar de uma máquina de lavar pratos 50 na qual uma ou mais características da presente invenção podem ser incorporadas. A máquina de lavar pratos 50 inclui uma armação 51, um painel de controle 52, uma porta 53 e uma cuba 54. A porta 53 é arti-culadamente presa na armação 51. A porta 53 e a armação 51 definem um invólucro no qual está localizada a cuba 54. O painel de controle 52 é afixado na armação 51. O invólucro formado pela porta 53 e a armação 51 também aloja circuitos de controle e dispositivos como é conhecido na técnica. As disposições físicas exatas da porta 53, armação 51 e cuba 54 são uma questão de escolha de projeto. Por exemplo, o painel de controle 52 pode ser montado na porta 53 em algumas modalidades. A Figura 2 mostra um diagrama em bloco esquemático de um circuito do instrumento exemplar 9 que incorpora uma ou mais características da presente invenção. O circuito do instrumento 9 inclui um circuito de controle 10 e um conjunto de dispositivos eletromecânicos. Na modalidade exemplar descrita aqui, os dispositivos eletromecânicos incluem um motor 16a, uma bobina do aquecedor 16b, uma ventilação 16c, um solenóide da válvula de água 18a e um atuador de liberação de detergente 18b. Tais dispositivos eletromecânicos são dispostos dentro da armação e/ou cuba de uma máquina de lavar pratos tal como a máquina de lavar pratos 50 da Figura 1 com outros dispositivos mecânicos tais como bombas, vaporizadores de água rotativos, prateleiras de prato e semelhante como é bem-conhecido na técnica. A disposição exata dos dispositivos eletromecânicos e dispositivos mecânicos é uma questão de escolha de projeto. O circuito de controle 10 do instrumento controla a operação de um ou mais dos dispositivos eletromecânicos de modo a executar uma ou mais operações do instrumento. Na modalidade exemplar descrita aqui, o circuito de controle 10 do instrumento controla a operação dos dispositivos que cooperam para executar as operações de lavagem de prato. Entretanto, será verificado que os princípios da presente invenção podem ser prontamente adaptados para uso em máquinas de lavar roupas, secadoras de roupas, bem como outros dispositivos de instrumento. O circuito de controle 10 da máquina de lavar pratos da Figura 1 inclui um circuito de entrada de interruptor 12, um circuito de entrada/saída ("l/O") ótico 14, um circuito de controle de relé 16, um circuito de controle de válvula 18, um circuito de partida do motor 20, um circuito do sensor 22, um controlador 24 e uma memória 26. O circuito de entrada do interruptor 12 inclui um interruptor de posição rotativo 32 e um interruptor do seletor 34. De acordo com a presente invenção, o interruptor de posição rotativo 34 tem uma primeira posição associada com uma primeira função do instrumento. Por exemplo, a primeira posição pode ser uma posição na qual um primeiro ciclo de lavagem é selecionado de uma pluralidade de ciclos de lavagem possíveis. De acordo com um aspecto da presente invenção, o interruptor de posição rotativo 32 adicionalmente inclui uma segunda posição associada com uma segunda função do instrumento, a segunda função do instrumento modificando a primeira função do instrumento. Por exemplo, a segunda posição pode selecionar de uma ou mais opções do usuário, tal como partida retardada, um ciclo de secagem com ar forçado ou semelhante. O interruptor do seletor 34 é um interruptor que pode ser manipulado para um estado acionado. O interruptor do seletor 34 no estado acionado é configurado para gerar um sinal representativo de uma seleção da primeira função do instrumento quando o interruptor de posição rotativo está na primeira posição. O interruptor do seletor 34 no estado acionado é adicionalmente configurado para gerar um sinal representativo da seleção da segunda função do instrumento quando o interruptor de posição rotativo está na segunda posição. O interruptor de posição rotativo 32 e o interruptor do seletor 34 podem adotar uma variedade de formas. Modalidades exemplares do interruptor de posição rotativo 32 e do interruptor do seletor 34 são descritas abaixo em conjunto com a Figura 4. Em geral, entretanto, o interruptor de posição rotativo 32 inclui uma pluralidade de posições de rotação nas quais as seleções de ciclo do usuário podem ser identificadas pelo usuário ou operador, e o interruptor do seletor 34 é um dispositivo que na realidade faz com que um sinal de entrada com base na seleção do usuário seja comunicado para o controlador 24. O circuito l/O ótico 14 inclui pelo menos primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos, não mostrados na Figura 2 (ver, por exemplo, Figura 9), que estão em comunicação com uma superfície externa do painel de controle do instrumento. Os primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos operáveis para comunicar a informação diagnostica entre o controlador 24 e um dispositivo externo. Em modalidades preferidas, o circuito l/O ótico 14 adicionalmente inclui uma pluralidade de luzes indicadoras que comunicam informação quanto à operação da máquina de lavar pratos para o operador humano. De acordo com um aspecto da presente invenção, pelo menos um dos dispositivos de comunicação óticos também opera como uma luz indicadora que comunica informação para o operador humano. O circuito de controle do relé 16 é um circuito que é configurado para controlar o estado de vários contatos do relé de acordo com sinais de controle recebidos do controlador 24. Os relés podem operar para ativar e desativar vários mecanismos do instrumento, por exemplo, o motor 16a, a bobina do aquecedor 16b e o ventilador de ventilação 16c. Um circuito de controle de relé exemplar 16 é mostrado em mais detalhes na Figura 8, discutida adicionalmente abaixo. O circuito de controle do atuador 18 é um circuito que é configurado para controlar a operação de um ou mais atuadores na máquina de lavar pratos de acordo corn sinais recebidos uo controlador 24. Na modalidade exemplar descrita aqui, o circuito de controle do atuador 18 é configurado para controlar a operação de um solenóide da válvula de água 18a, e um mecanismo de liberação de detergente 18b. Mais detalhes quanto a uma modalidade exemplar do circuito de controle atuador 18 são proporcionados abaixo em conjunto com a Figura 8. O circuito de partida do motor 20 é um circuito que é configurado para controlar os enrolamentos de partida 19b e 19c do motor 16a. De acordo com um aspecto da presente invenção, o circuito de partida do motor 20 inclui um circuito de percepção de corrente (discutido em mais detalhes abaixo em conjunto com a Figura 8), que é acoplado de modo operativo no enrolamento de funcionamento 19a do motor 16a do instrumento. O circuito de percepção de corrente inclui um resistor de percepção que é formado como um traçado cauterizado em uma placa de circuitos impressos. O traçado cauterizado tem uma geometria que define uma resistência do resistor de percepção. O circuito de percepção de corrente, entre outras coisas, proporciona um mecanismo pelo qual a informação quanto à corrente do enrolamento do motor pode ser obtida. Tal informação pode ser usada para muitas finalidades. Por exemplo, a informação da corrente do enrolamento do motor pode ser usada pelo controlador 24 para determinar quando ativar e desativar os enrolamentos de partida 19b e 19c no motor 16a. Entretanto, como será discutido abaixo, o controlador 24 pode também usar a informação do circuito de percepção de corrente para ajustar os níveis de água. O circuito do sensor 22 é um circuito que é configurado para proporcionar para o controlador 24 sinais elétricos representativos de uma condição sentida da operação da máquina de lavar pratos. Por exemplo, o circuito do sensor 22 na modalidade exemplar descrita aqui inclui um sensor de temperatura, um sensor de sujeira e um sensor de corrente do motor. Mais detalhes quanto ao circuito do sensor 22 são proporcionados abaixo em conjunto com as Figuras 8 e 10. O controlador 24 é um circuito de controle baseado no processador que é operável para produzir sinais de controle para o circuito de controle do relé 16, circuito de controle do atuador 18 e o circuito de partida do motor 20, responsivo aos sinais de entrada recebidos do circuito de entrada do interruptor 12 e do circuito do sensor 22. O controlador 24 pode incluir adequadamente um microprocessador, um microcontrolador e/ou outro conjunto de circuito de controle digital e analógico, bem como conjunto de cir- cuito incidental associado com ele. O controlador 24 é preferivelmente configurado para executar operações com base nas instruções do programa armazenadas na memória 26 e/ou memória interna ao controlador 24. A memória 26 compreende um ou mais dispositivos de memória eletrônica que podem incluir adequadamente uma memória somente de leitura, uma memória de acesso aleatório ("RAM"), uma memória somente de leitura programável eletronicamente apagável (“EEPROM"), outros tipos de memória ou uma combinação de qualquer uma das acima. Em uma modalidade preferida, a memória 26 inclui uma memória não-volátil programável, por exemplo, uma EEPROM. Entre outras coisas, a memória 26 armazena um fator de calibragem associado com o resistor de percepção de corrente do circuito de partida do motor 20.

Na operação geral do circuito de controle da máquina de lavar pratos 10, um operador tipicamente fornece como entrada um primeiro sinal de entrada representativo de uma operação de ciclo selecionado da máquina de lavar pratos via o circuito de entrada do interruptor 12. Por exemplo, o primeiro sinal de entrada pode ser um que corresponde a uma solicitação para um ciclo de lavagem completo. O operador pode também proporcionar como uma segunda entrada via o circuito de entrada do interruptor 12 um segundo sinal de entrada representativo de uma opção de modificação da operação, tal como, por exemplo, um ciclo seco aquecido adicional ou uma partida retardada. A maior parte dos instrumentos, incluindo máquinas de lavar pratos, máquina de lavar roupas, secadoras de roupa e semelhantes tem geralmente caracterizada uma seleção de ciclo principal que pode ser modificado por uma ou mais seleções de opção separadas.

Em qualquer eventualidade, o controlador 24 recebe o primeiro sinal de entrada e, se aplicável, o segundo sinal de entrada, e começa uma operação de lavagem de pratos de acordo. Em um cicio de iavagem típico, o ciclo geral é como segue: 1) enchimento de água, 2) pulverização de água, 3) liberação de detergente, 4) pulverização de água, 5) drenagem da água, 6) enchimento da água, 7) pulverização de água e 8) drenagem da água. Será verificado que o ciclo acima pode facilmente ser modificado ou alterado como é conhecido na técnica. A Figura 3 mostra um diagrama de fluxo 100 do conjunto exemplar de operações executadas pelo controlador 24 para efetuar uma operação de ciclo normal da máquina de lavar pratos. Será verificado que o diagrama de fluxo 100 da Figura 3 é dado por meio de exemplo somente, e que esses de conhecimento comum na técnica podem facilmente modificar o diagrama de fluxo para se adequar às suas implementações específicas. Além disso, como discutido abaixo em conjunto com a Figura 4, a operação do diagrama de fluxo 100 pode variar com base na entrada do usuário da seleção do ciclo. Contudo, o diagrama de fluxo 100 ilustra a operação geral do controlador típico 24 de uma máquina de lavar pratos de acordo com a invenção.

Na etapa 102, o controlador 24 faz com que aconteça uma operação inicial de enchimento de água. Para essa finalidade, o controlador 24 fornece um sinal para o circuito de controle do atuador 18 que atua o sole-nóide da válvula de água 18a, dessa maneira fazendo com que a válvula de água abra. O controlador 24 adicionalmente fornece um sinal para o circuito de controle do relé 16 que energiza a bobina do aquecedor 16b. O controlador 24 então permite que a água encha por uma duração de tempo predeterminada. É observado que a pressão da água pode ser mantida constante por uma válvula sensível à pressão, como é conhecido na técnica. Assim, o controlador 24 efetivamente controla o nível da água controlando a duração do tempo que o fluxo de água próximo ao constante é proporcionado para a cuba 54. O controlador 24 também monitora, usando os sinais do sensor provenientes do circuito do sensor 22, a temperatura da água.

Quando o nível de água fica adequado, então o controlador 24 fornece um sinal para o circuito de controle do atuador 18 que desenergiza o solenóide da válvula de água 18a, dessa maneira fazendo com que a válvula de água feche. Quando a temperatura da água está adequada, então o controlador 24 fornece um sinal para o circuito de controle do relé 16 que desenergiza a bobina do aquecedor 16b.

Na etapa 104, o controlador faz com que ocorra uma operação de pulverização. A operação de pulverização é uma na qual a água aquecida dentro da cuba 54 da máquina de lavar pratos é pulverizada por toda a cuba 54 sobre os itens a serem limpos. Na etapa 104, a operação de pulverização serve como um ciclo de pré-enxágüe. Entretanto, se detergente é colocado livremente na cuba, então a operação de pulverização da etapa 104 enxágua e limpa simultaneamente. Para efetuar o ciclo de pulverização, o controlador 24 fornece um sinal para o circuito de controle do relé 16 que faz com que o enrolamento de funcionamento 19a do motor 16a seja energiza-do. O motor 16a aciona a bomba, não mostrada, que faz com que a água seja pulverizada por toda a cuba 54. O controlador 24 adicionalmente fornece um sinal para o circuito de partida do motor 20 que faz com que um dos enrolamentos de partida 19b ou 19c seja energizado. Como é conhecido na técnica, é vantajoso utilizar um enrolamento de partida separado para trazer o motor para a velocidade, e depois desenergizar o enrolamento de partida depois que o motor alcança a velocidade de operação. A seguir, somente o enrolamento de funcionamento é energizado durante a operação de estado estável do motor. Assim, o controlador 24 fornece um sinal para o circuito de partida do motor 20 que faz com que o enrolamento de partida seja desenergizado quando o motor 16a alcança o estado estável. O controlador 24 monitora a corrente usando o circuito de percepção de corrente (descrito acima em conjunto com a Figura 2) para determinar quando o motor 16a está no estado estável.

Na etapa 106, que ocorre depois de um tempo predeterminado depois da partida da etapa 104, o controlador 24 faz com que detergente adicional seja liberado. Como é conhecido na técnica, um receptáculo separado de detergente é disposto dentro da máquina de lavar pratos que é liberado depois que o ciclo de pulverização já começou. Na modalidade exemplar descrita aqui, o controlador 24 causa a liberação do detergente adiciona! fornecendo um sina! para o circuito de controle do atuador 18 que faz com que o mecanismo de liberação de detergente abra. Será verificado, entretanto, que detergente adicional pode ser liberado usando meios puramente mecânicos. Será adicionalmente verificado que em algumas modalidades, a etapa 106 pode ser precedida pelas etapas separadas de drenagem, enchimento e pulverizações para remover a água suja gerada na etapa 104 original da pulverização da cuba 54. A despeito de se a água é trocada antes de liberar detergente na etapa 106, o controlador 24 continua a operação de pulverização na etapa 108 para pulverizar a água com detergente recentemente liberado sobre os itens a serem limpos. A operação de pulverização pode ocorrer adequadamente de forma contínua da etapa 104 até a etapa 108. Em um tal caso, o controlador 24 não precisa mudar o estado do relé do motor ou do circuito de controle de partida do motor 20.

Depois de uma duração de tempo predeterminada nas etapas 104 até 108, ou pelo menos etapa 108, o controlador 24 prossegue para a etapa 110 na qual a água é drenada da cuba 54. Para essa finalidade, o controlador 24 fornece um sinal para o circuito do relé 16 que abre o relé para desenergizar o motor 16a. Na modalidade exemplar descrita aqui, o controlador 24, a seguir, fornece sinais para o circuito do relé 16 e o circuito de partida do motor 20 que faz com que o motor de bomba 16a gire em uma direção inversa. Na modalidade exemplar descrita aqui, a rotação inversa do motor faz com que a bomba opere no bombeamento da água para fora da cuba 54, como é conhecido na técnica. Entretanto, em outras modalidades, um motor e/ou bomba separada pode ser usado para esvaziar a cuba 54. Em qualquer eventualidade, quando um baixo nível de água é detectado pelo controlador 24 através do circuito do sensor 22, então o controlador 24 faz com que o motor 16a seja desenergizado. Na modalidade descrita aqui, o baixo nível de água pode ser adequadamente detectado usando a corrente do enrolamento de funcionamento do motor sentida pelo sensor de corrente.

As etapas 112 até 116 representam o ciclo de enxágüe da operação de lavagem de pratos. Na etapa 112, o controlador 24 executa uma operação de enchimento de água similar a essa descrita acima em conjunto com a etapa 102. A seguir, na etapa 114, o controlador 24 executa a operação de pulverização, similar a essa da etapa 104. Se um assim chamado receptáculo de ajuda de enxágüe é utilizado, o controlador 24 pode, na eta- pa 114, fornecer um sinal para o dispositivo de controle de relé 16 que faz com que o mecanismo de liberação da ajuda de enxágüe abra. Em qualquer eventualidade, depois de uma duração predeterminada da pulverização na etapa 114, o controlador 24 prossegue para a etapa 116 para drenar a água da cuba 54. Para essa finalidade, a etapa 116 pode adequadamente ser substancialmente a mesma que a etapa 110.

Como discutido acima, as operações do diagrama de fluxo 100 podem variar um pouco de máquina de lavar pratos para máquina de lavar pratos. Além do mais, em qualquer máquina de lavar pratos particular, as operações do diagrama de fluxo 100 podem ser alteradas através da seleção do usuário de ciclos e opções particulares. Entretanto, a despeito da variação em tais operações, qualquer instrumento pode obter facilmente os benefícios da nova disposição do interruptor da presente invenção incorporando o interruptor rotativo e o interruptor de seleção em um ambiente no qual o usuário pode proporcionar entrada que afeta a operação da máquina de lavar pratos.

Além disso, os benefícios do circuito de percepção de corrente da presente invenção podem ser obtidos incorporando o resistor de percepção da presente invenção em qualquer instrumento que utiliza a realimenta-ção de corrente para controlar a operação do motor ou algum outro dispositivo. Além do mais, os benefícios da comunicação externa de um aspecto da presente invenção podem ser obtidos incorporando os primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos da presente invenção em qualquer eletrodoméstico que incorpora um controlador eletrônico capaz de efetuar a comunicação dos dados. Na realidade, uma máquina de lavar pratos ou outro instrumento será aperfeiçoado pela incorporação de qualquer um dos benefícios descritos acima individualmente ou em combinação. A Figura 4 mostra uma vista frontal de um painei de controle exemplar 52 para uso em conjunto com o circuito de controle 10 da máquina de lavar pratos da Figura 2. O painel de controle 52 está preferivelmente localizado em uma porção acessível pelo usuário do aparelho da máquina de lavar pratos. O painel de controle 52 proporciona a interface através da qual o operador gera os sinais de entrada de controle e através da qual a informação relacionada com a operação da máquina de lavar pratos pode ser comunicada para o usuário. Para essa finalidade, o painel de controle 52 inclui uma modalidade exemplar do interruptor de posição rotativo 32, e uma modalidade exemplar do interruptor de seleção 34 e uma pluralidade de luzes indicadoras 36a até 36i.

Como discutido acima, o interruptor de posição rotativo 32 e o interruptor de seleção 34 constituem uma porção do circuito de entrada do interruptor 12 da Figura 2. O interruptor de posição rotativo 32 é montado de modo rotativo na máquina de lavar pratos em uma maneira descrita em detalhes adicionais abaixo em conjunto com as Figuras 5 e 6. O interruptor de posição rotativo 32 inclui um indicador de posição 35 que define um ponto de referência para a posição anular (isto é de rotação) do interruptor de posição rotativo 32.

Dispostos ao redor do interruptor de posição rotativo 32 em posições anulares distintas estão símbolos de seleção do ciclo 38a até 38f e símbolos de escolha de opção 40a até 40d. Cada uma das luzes indicadoras 36a até 36d é disposta adjacente aos símbolos de escolha de opção correspondentes 40a até 40d.

Como mostrado na Figura 4, os símbolos da escolha do ciclo exemplar incluem símbolos "Cancelar/Drenar" 38a, símbolos "Enxaguar Somente" 38b, símbolos "Lavagem Leve" 38c, símbolos "Lavagem Média" 38d, símbolos "Lavagem Pesada" 38e e símbolos de "Potes/Panela" 38f. Tais símbolos representam as seleções disponíveis de ciclo. O operador ou usuário seleciona um ciclo girando o interruptor de posição rotativo 32 até que o indicador de posição 35 fica alinhado adjacente aos símbolos 38x que correspondem ao tipo do ciclo de lavagem desejado, onde x é qualquer um de a até f. Na modalidade exemplar descrita aqui, o operador adicionaimente aciona o interruptor do seletor 34 para inserir a seleção de ciclo para o controlador 24.

Em geral, as seleções de ciclo pelo usuário associadas com os símbolos 38a até 38f são executadas alterando ou ajustando as operações do diagrama de fluxo 100 da Figura 3. Por exemplo, a seleção de "Lavagem Pesada", "Lavagem Média" e "Lavagem Leve" pode variar a duração da etapa 104 e/ou etapa 108. Em um outro exemplo, a seleção de "Enxaguar Somente" pode omitir as etapas 102 até 110 inteiramente. A seleção de "Esco-ar/Cancelar" causa a execução imediata da etapa 116. Será verificado que a presente invenção não é de forma alguma limitada a qualquer número ou tipo particular de escolhas de ciclo que estão disponíveis para o operador. As escolhas do ciclo e como essas escolhas são implementadas pelo controlador 24. Além do mais, outros instrumentos tal como máquinas de lavar roupas e secadoras necessariamente terão um conjunto diferente de escolhas de ciclo.

Depois de selecionar uma escolha de ciclo como descrito acima, o operador pode selecionar subseqüentemente uma operação opcional girando o interruptor de posição rotativo 32 até que o indicador de posição 35 fique alinhado adjacente ao símbolo da escolha de opção 40x que corresponde à opção desejada, onde x é qualquer um de a até d. Como mostrado na Figura 4, os símbolos de escolha de opção exemplares incluem símbolos "Lavagem em Alta Temperatura" 40a, símbolos de "Secagem com Ar" 40b, símbolos de "2 Horas de Atraso" 40c e símbolos de "4 Horas de Atraso" 40d. Nos componentes de ambos o interruptor do seletor 34 e o interruptor de posição rotativo 32. O interruptor de posição rotativo 32 inclui um puxador giratório 70, um eixo rotativo 72, um membro de realimentação tátil 73, um carne condutivo 74 e um espaçador 76. O interruptor do seletor 34 inclui um botão de pressão 78, um eixo de deslocamento axial 80 e um membro de contato de mola elastomérico 82. A PCB primária 62 adicionalmente inclui primeiro e segundo contatos do seletor 84 e 86, respectivamente, contatos de posição anular 88a até 88j e um contato contínuo anular 89. O puxador giratório 70 compreende um anel externo substancialmente circular 120 e um anel interno substancialmente circular 122. Uma superfície inferior semelhante a disco 123 se estende da borda inferior do anel interno 122 para a borda inferior do anel externo 120. Dois membros radiais 124 e 126 se estendem axialmente para cima da superfície inferior 123 e se estendem radialmente em direções opostas do anel interno 122 para o anel externo 120. O indicador de posição 35 (ver também Figura 3) é disposto no membro radial 124. Dentro do anel interno 122 está um detentor 128 que harmoniza-se com uma porção do anel interno 122. O puxador giratório 70 é disposto acima de um primeiro lado 90 do alojamento 68. O eixo rotativo 72 inclui um eixo alongado 130, um anel superior 132, um anel dentado 134, uma base 136 e um interior oco 137. O interior oco 137 se estende axialmente ao longo de todo o comprimento do eixo rotativo 72. O anel superior 132 tem diâmetro configurado para se encaixar dentro do anel interno 122 do puxador giratório 70. Para esse fim, o anel superior 132 inclui uma região de superfície externa em corda 138 configurada para permitir que o anel superior 132 se encaixe dentro da porção do anel interno 122 que inclui o detentor 128. O anel superior 132 é também, exceto para a região em corda 138, preferivelmente ligeiramente troncônico na forma, afunilando ligeiramente para dentro da base para o topo. (Ver Figura 6.) O eixo alongado 130 se estende axialmente para baixo do anel superior 132 e tem um diâmetro que é menor do que o diâmetro interno do anel interno 122. O anel dentado 134 é disposto axialmente abaixo do eixo alongado e tem um raio que geralmente excede esse do eixo alongado 130 e do anel interno 122. O anel dentado 134 inclui uma pluralidade de dentes 135 formados por leves concavidades radiais dispostas em posições anulares correspondendo aos contatos de rotação 88a até 88i. Em particular, cada par de dentes adjacentes 135 é separado por uma concavidade. A base 136 inclui um primeiro anel oco 136a e um segundo anel oco 136b. O primeiro anel oco 136a é disposto diretamente abaixo do anel dentado 134 e tem um raio externo ligeiramente excedendo o raio do anel dentado 134. O segundo anel oco 136b é disposto diretamente abaixo do primeiro anel oco 136a e tem um raio externo excedendo esse do primeiro anel oco 136a.

Em geral, o eixo alongado 130 se estende através de uma abertura 94 no alojamento 68 tal que o anel superior 132 (e o puxador giratório 70) fica(m) localizado(s) acima da primeira superfície 90 do alojamento 68 e o anel dentado 134 e a base 136 ficam localizados abaixo de uma segunda superfície 92 do alojamento 68. O membro de realimentação tátil 73 inclui uma armação retangular aberta 138 tendo dimensões de comprimento e largura geralmente excedendo o raio do anel dentado 134 mas geralmente menor do que o segundo anel oco 136b da base 136. Dispostos nas duas bordas internas da armação 138 estão os detentores 140. Os detentores 140 têm dimensões configuradas tal que cada um pode ser recebido por qualquer uma das concavidades entre os dentes 135 do anel dentado 134. A armação 138 é geralmente disposta ao redor do anel dentado 134, presa em uma posição axi-al entre a segunda superfície 92 do alojamento 68 e a base 136. A armação 138 é preferivelmente pelo menos em parte elasticamente deformável tal que a força de rotação manual aplicada no eixo rotativo 72 faz com que os dentes 135 superem e atravessem os detentores 140. O carne condutivo 74 inclui uma ancoragem 142, um primeiro contato de carnes 144 e um segundo contato de carnes 146. A ancoragem 142 é presa na base 136 do eixo rotativo 72, e mais particularmente, dentro do segundo anel oco 136b da base 136. O primeiro contato de carnes 144 se estende em uma direção tangencial (com relação aos elementos rotativos do eixo rotativo 72) a partir da ancoragem 142, e é também ligeiramente inclinado para se estender axialmente para baixo da base 142. O primeiro contato de carnes 144 é disposto em uma posição radial alinhada com a posição radial dos contatos da posição de rotação 88a a 88j da PCB primária 62. O segundo contato de carnes 146 é disposto radialmente separado do primeiro contato de carnes 144 mas de outra forma se estende da ancoragem 142 em uma maneira similar. O segundo contato de carnes 144 é disposto em uma posição radial alinhada com a posição radial do contato contínuo 89 da PCB primária 62. O espaçador 76 inclui uma estrutura de anel arqueada 148 que é arqueada axialmente para baixo se movendo radialmente para fora da borda interna da estrutura do anel 148. Dessa maneira, a estrutura do anel 148 se estende de uma superfície substancialmente plana que se estende radial- mente próxima à sua borda interna, para uma superfície substancialmente vertical que se estende axialmente próxima de sua borda externa. O espa-çador 76 adicionalmente inclui uma pluralidade de pernas que se estendem axialmente 150, cada um tendo uma rebarba de retenção 152 disposta nele. A pluralidade de pernas 150 é recebida por furos correspondentes 154 na PCB primária 62 e é retida dentro dos furos 154 pelo engate das rebarbas de retenção 152 contra a superfície oposta da PCB 62. A estrutura de anel 148 tem um diâmetro externo que é configurado para se encaixar dentro do primeiro anel oco 136a como mostrado na Figura 6. O botão de pressão 78 é na forma geral de uma tampa que é recebida de modo deslizável dentro do anel interno 122 do puxador giratório 70. O botão de pressão 78 é preso no eixo de deslocamento axial 80. O botão de pressão 78 tem um raio externo que excede o raio interno do anel superior 132 do eixo rotativo 72, dessa maneira definindo o limite axial do percurso descendente do botão de pressão 78. O membro de contato da mola elastomérico 82 inclui um anel de base 156, uma porção de mola troncônica 158 e um membro de conta-to/botão 160. O anel de base 156 tem um raio configurado para se encaixar dentro e ficar preso pela estrutura de anel arqueada 148, como mostrado na Figura 6. A porção de mola troncônica 158 se estende radialmente para dentro e axialmente para cima do anel de base 156 e termina no membro de contato/botão 160. O membro do botão de contato 160 se estende axialmente para fora de, mas é disposto radialmente dentro, da estrutura de anel arqueada 148. O membro de contato/botão 160 inclui um contato condutivo tal como carbono ou semelhante, não mostrado, no seu lado inferior, que é configurado para entrar em contato com os primeiro e segundo contatos condutivos 84 e 86 quando o membro de contato de mola 82 está em um estado comprimido ou acionado. Em uma modalidade alternativa, o membro de contato de mola pode ser formado de um metal condutor ou um outro tipo de material não-condutor que inclui contatos condutores. O eixo de deslocamento axial 80 inclui um membro alongado 162 e um flange inferior 164. O eixo de deslocamento axial 80 se estende em uma maneira alongada do botão de pressão 78 para o membro do botão de contato 160. Para esse fim, o membro alongado 162 é disposto de modo deslizável dentro do interior oco 137 do eixo rotativo 72. O flange inferior 164 tem um raio que excede esse do interior oco 137, dessa maneira limitando o movimento axialmente ascendente do eixo de deslocamento axial 80. O conjunto de interruptor duplo 66 efetivamente permite duas operações básicas, o movimento de rotação do interruptor de posição rotativo 32 para permitir que o usuário alinhe o indicador de posição 35 com uma escolha de seleção de ciclo ou escolha de opção (Ver Figura 4), e a atuação do interruptor do seletor 34 para "inserir" o ciclo selecionado ou escolha de opção no controlador 24 do circuito de controle 10. O operador executa o movimento de rotação pegando o puxador giratório 70 e aplicando força de rotação. A força de rotação do puxador 70 translada para o eixo rotativo 72 através do engate do detentor 128 do puxador giratório 70 com a região em corda 138 do eixo rotativo 72. O movimento de rotação do eixo rotativo 72 faz com que os dentes 135 atravessem os detentores 140 do membro de realimentação tátil 73. Em particular, a força de rotação faz com que os dentes 135 adjacentes aos detentores 140 empurrem contra os detentores 140. A força contra os detentores 140 é liberada através da flexão para fora da armação retangular 138. À medida que cada um dos dentes 135 passa os detentores 140, a natureza elástica da armação retangular 138 faz com que a armação retangular "encaixe" de volta, tal que os detentores 140 são recebidos na próxima concavidade (entre os dentes 135) do anel dentado 134. Essa flexão e encaixe quando os dentes 135 giram além dos detentores 140 proporcionam a realimentação tátil e preferivelmente audível para o usuário, e adicionalmente ajudam o usuário no alinhamento do interruptor de posição rotativo 32 em posições anulares discretas que correspondem aos contatos 88a até 88j. É observado que o movimento de rotação do eixo rotativo 72 também gira o contato do carne 74.

Quando o usuário alinha o indicador de posição 35 com os símbolos associados com o ciclo desejado ou escolha de opção (Ver Figura 4), então o usuário pára de aplicar a força de rotação. Quando a força de rota- ção é removida, o membro de realimentação tátil 73 adicionalmente aperfeiçoa o alinhamento do interruptor de posição rotativo 32 através da operação das propriedades elásticas descritas acima. Na posição anular final, o primeiro contato de carnes 144 fica em contato elétrico direto com o contato 88x, onde x é um de a até j, que corresponde à seleção do usuário. Em todas as posições, o segundo contato de carnes 146 fica em contato elétrico direto com o contato contínuo 89. Pelo fato de que o primeiro contato de carnes 144, o segundo contato de cames 146 e o apoio 142 formam um condutor contínuo, o carne condutivo 74 conecta eletricamente o contato 88x no condutor contínuo 89. Como será discutido abaixo, tal conexão cria um sinal único que é reconhecido pelo controlador 24 como correspondendo a seleção do usuário.

Dessa forma, a rotação do interruptor de posição rotativo 32 para uma de suas posições anulares efetivamente cria um sinal único reconhecido pelo controlador 24 que é indicativo da seleção do usuário. O controlador 24 pode então executar operações correspondendo a seleção do usuário com base no reconhecimento do sinal único associado com o contato 88x.

Entretanto, de acordo com um aspecto da presente invenção, o sinal único que transporta a informação de seleção de ciclo do usuário para o controlador 24 não é reconhecido ou influenciado até que o interruptor do seletor 34 é acionado. Dessa maneira, alinhar meramente o interruptor de posição rotativo 32 com o ciclo desejado ou seleção de opção não irá necessariamente fazer com que o controlador 24 execute as operações desejadas. A seleção deve ser "inserida" atuando o interruptor do seletor 34.

Para atuar o interruptor do seletor 34 na modalidade descrita aqui, o usuário aperta o botão de pressão 78, dessa maneira causando o seu movimento axial. O movimento axial do botão de pressão 78 causa um movimento axial semelhante do eixo de deslocamento axial 80. O movimento axial do eixo de deslocamento axial 80, por sua vez, aplica a força axial no contato/botão 160. A força axial do contato/botão 160 faz com que a porção de mola troncônica 158 comprima elasticamente, dessa maneira permitindo o movimento axiai descendente do contato/botão 160 para os primeiro e segundo contatos condutivos 84 e 86. O condutor no lado inferior do contato/botão 160 conecta eletricamente os contatos 84 e 86. Quando os contatos 84 e 86 são conectados, um sinal é fornecido para o controlador 24 que faz com que o controlador 24 receba, reconheça ou processe o sinal único criado pela conexão elétrica entre o contato de seleção 88x com o contato contínuo 89 pelo interruptor de posição rotativo. O controlador 24, a seguir, executa as operações com base na seleção do usuário como descrito acima em conjunto com as Figuras 3 e 4.

As Figuras 7, 8 e 9 mostram coletivamente um diagrama es-quemático de uma modalidade exemplar do circuito de controle 10 da Figura 2. A Figura 7 mostra uma porção de um diagrama esquemático de uma modalidade exemplar do circuito de controle 10 da Figura 2 que inclui o controlador 24 e elementos do conjunto de interruptor duplo 66 das Figuras 5 e 6. A Figura 8 mostra uma porção do circuito de controle 10 que inclui o circuito de controle do relé 16, o circuito de controle do atuador 18 e o circuito do sensor 22. A Figura 9 mostra o circuito I/O ótico 14.

Com referência à Figura 7, o controlador 24 na modalidade exemplar da Figura 7 inclui um microcontrolador U1 que é operável para receber entradas analógicas graduadas bem como receber e gerar sinais digitais. Tais dispositivos são conhecidos na técnica. Na modalidade exemplar descrita aqui, o microcontrolador U1 é o comercial mente disponível SG Thomson ST72324K. O conjunto de circuitos de sustentação para o microcontrolador U1 inclui um circuito oscilador de cristal 202. Será verificado que o controlador 24 poderia alternativamente adotar outras formas, tal como um microprocessador tendo um ou mais conversores de analógico para digital conectados a ele para a recepção de sinais analógicos. Uma EEPROM U5 é conectada de modo serial no microcontrolador UI e é configurada para armazenar a informação de calibragem, dados diagnósticos e outros dados quando necessário. O circuito de entrada do interruptor 12 na modalidade da Figura 7 inclui uma pluralidade de resistores conectados em série R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17, os contatos 88a a 88j, o carne condutivo 74, o contato contínuo 89, um capacitor de filtro C2, um resistor de filtro R19, contatos 84 e 86 e botão/contato 160.

Os resistores R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17 são conectados em série entre o terra e uma voltagem de polarização -VC. O contato 88a é conectado eletricamente entre o resistor R4 e o terra. Cada um dos contatos restantes 88b a 88j é conectado entre pares adjacentes dos resistores R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17. O contato contínuo 89 é conectado eletricamente através do filtro formado pelo capacitor C2 e resistor R19 no contato 86. O contato 84 é acoplado no terra. A partir da descrição acima, esses de conhecimento comum na técnica reconhecerão que os resistores R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17 formam um divisor de voltagem de dez estágios ou graduação de voltagem. Como resultado, cada um dos contatos 88a até 88j transporta para um nível de voltagem único definido por sua posição na graduação de voltagem. Na modalidade exemplar descrita aqui, os resistores R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17 têm todos o mesmo valor de resistência. Como resultado, a queda de voltagem através de cada um dos resistores R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17 é a mesma. Por exemplo, se a voltagem -VC é igual a -10 volts, então a queda de voltagem através de cada um dos resistores R4, R5, R7, R9, R11, R12, R13, R14, R16 e R17 seria 1 volt. Em um tal exemplo, os níveis de voltagem resultantes em cada um dos contatos 88a a 88j seriam como apresentado abaixo na Tabela 1: Contato Voltagem 88a 0 V

88b - 1 V

88c - 2 V

88d -3 V

88e - 4 V

88f -5 V

88g -6 V

88h -7 V

88I - 8 V

88J -9 V

Como discutido acima em conjunto com as Figuras 5 e 6, o carne condutivo 74 é operável para seletivamente acoplar o contato contínuo 89 com qualquer um dos contatos 88a a 88j. Na Figura 7, o carne condutivo 74 é mostrado em uma posição exemplar conectando o contato contínuo 89 com o contato 88c. Como resultado, a voltagem no contato contínuo 89 é igual à voltagem no contato 88c. Essa voltagem se propaga para o micro-controlador U1 através da entrada SWITCHIN, que é acoplada entre o re-sistor R19 e o contato 86.

Como discutido acima, o microcontrolador U1 não influencia automaticamente a voltagem do contato contínuo 89. Em vez disso, o microcontrolador U1 deve receber um sinal disparador via o interruptor do seletor 34 antes de responder ao nível de voltagem no contato contínuo 89. Para esse fim, quando o botão/contato 160 é acionado e assim os contatos 84 e 86 são eletricamente conectados, então a entrada do microcontrolador SWI-TCHIN é curto-circuitada para -VC. O microcontrolador U1 é configurado para reconhecer a voltagem -VC como um disparador para receber a entrada com base na posição do carne condutivo 74.

Em particular, de acordo com o exemplo ilustrado na Figura 7, quando o botão/contato 160 está na sua posição normalmente aberta (não acionado), a voltagem em SWITCHIN é igual a voltagem no contato 88c. O microcontrolador U1, entretanto, não executa ações responsivas à voltagem em SWITCHIN. Dessa maneira, o movimento do interruptor de posição rotativo 32 e o movimento resultante do carne condutivo 74 para um outro contato 88x mudarão a voltagem em SWITCHIN mas não alterarão as operações do microcontrolador U1.

Entretanto, se o microcontrolador U1 detecta -VC em SWI-TCHIN, então ele irá aguardar até que a voltagem -VC seja removida de SWITCHIN, lerá a voltagem do estado estável em SWITCHIN, e depois executará um conjunto de operações com base na voltagem do estado estável. Dessa maneira, quando o interruptor do seletor 34 é acionado, o microcontrolador U1 detecta -VC em SWITCHIN e depois aguarda pela voltagem subseqüente. Quando o interruptor do seletor 34 é liberado, -VC não é mais conectado em SWITCHIN. Em vez disso, a voltagem do contato 88x no qual o carne condutivo 74 está posicionado retorna para SWITCHIN. A voltagem do contato 88x assim constitui a voltagem subseqüente detectada pelo microcontrolador U1. O microcontrolador U1 então executa as operações associadas com o ciclo do usuário ou seleção de opção que corresponde com a posição do contato 88x.

Em resumo, como discutido acima em conjunto com as Figuras 5 e 6, a seleção do usuário é comunicada via a posição anular do interruptor de posição rotativo 32 através do posicionamento anular dos contatos 88a até 88j. Os contatos 88a a 88j proporcionam, cada um, um nível de voltagem único para o microcontrolador U1 porque eles estão conectados em posições discretas de um circuito de graduação de voltagem de múltiplos estágios. Dessa maneira, o nível de voltagem detectado pelo microcontrolador U1 corresponde unicamente a uma posição anular selecionada pelo usuário.

Além disso, o microcontrolador U1 somente lê a voltagem de graduação com a recepção de um sinal de ativação único, o nível de voltagem -VC, que resulta da atuação do interruptor do seletor 34.

Será verificado que outros circuitos elétricos podem ser facilmente utilizados para transmitir a informação de posição para o microcontrolador U1. Por exemplo, os contatos discretos 88a a 88j podem ser substituídos com um reostato único que também forma um divisor de voltagem que proporciona um nível de voltagem para o microcontrolador com base na posição anular. Em ainda uma outra modalidade, cada contato de posição 88a até 88j pode simplesmente ser conectado em uma entrada diferente do microcontrolador U1, ou em um multiplexador que proporciona um código binário de quatro dígitos para o microcontrolador U1. Embora essas e outras alternativas sejam viáveis e ainda obtenham muitos dos benefícios da presente invenção, a modalidade discutida aqui proporciona vantagens adicionais porque ela requer entradas mínimas para o microcontrolador U1 e ela pode atingir a separação de valor de entrada mais confiável do que os reos-tatos típicos. Uma alternativa que somente exige uma entrada de microcontrolador adicional é uma alternativa na qual os contatos 84 e 86 proporcionam um sinal para uma entrada de microcontrolador separada, em oposição a mesma entrada na qual a voltagem de graduação é produzida. A Figura 8 mostra um esquemático exemplar da porção do circuito de controle 10 que inclui o circuito de controle de relé 16, o circuito de controle do atuador 18, o circuito de partida do motor 20 e o circuito do sensor 22. O circuito de controle do relé 16 inclui um relé do motor K1, um relé do aquecedor K2 e um relé da ventilação K3. O relé do motor K1 inclui uma bobina 204 e um conjunto de contatos 206, o relé do aquecedor K2 inclui uma bobina 208 e um conjunto de contatos 210, e o relé da ventilação K3 inclui uma bobina 212 e um conjunto de contatos 214. Os contatos do relé do motor 206 são acoplados de modo operável para completar de modo seletivo e controlado o circuito através do enrolamento de funcionamento 19a do motor. (Ver Figura 2). Os contatos do relé do aquecedor 210 são acoplados de modo operável para completar de modo seletivo e controlado o circuito através da bobina do aquecedor 16b. (Ver Figura 2). Os contatos do relé de ventilação 214 são acoplados de modo operativo para completar de modo seletivo e controlado o circuito através da ventilação 16c. (Ver Figura 2). A bobina do relé do motor 204 é acoplada de modo operável em uma saída MTR COMMON do microcontrolador U1 (ver também Figura 7) através de um par de transistores acionadores Q6 e Q11. A bobina do relé do aquecedor 208 é acoplada de modo operável em uma saída HEATER do microcontrolador U1 (ver também Figura 7) através de um par de transistores acionadores Q5 e Q10. A bobina do relé da ventilação 212 é acoplada de modo operável em uma saída VENT do microcontrolador U1 (ver também Figura 7) através de um par de transistores acionadores Q7 e Q8.

Dessa maneira, quando durante as operações da máquina de lavar pratos (ver Figuras 3 e 4) o microcontrolador U1 é exigido para ligar o motor 16a, o microcontrolador U1 proporciona um sinal de ativação para sua saída MTR COMMON. O sinal de ativação é amplificado através dos resisto-res acionadores Q6 e Q11. O sinal de ativação amplificado energiza a bobina do relé do motor 204, dessa maneira fazendo com que os contatos do relé do motor 206 fechem. O fechamento dos contatos do relé do motor 206 permite que a corrente de acionamento do motor flua através do enrola-mento de funcionamento 19a do motor 16a. Entretanto, quando o motor 16a começa primeiro a funcionar, um dos enrolamentos de partida 19b ou 19c pode também ser energizado como será discutido mais abaixo em conjunto com o circuito de partida do motor 20.

Similarmente, quando durante as operações da máquina de lavar pratos (ver Figuras 2 e 3) o microcontrolador U1 é necessário para ener-gizar a bobina do aquecedor 16b, o microcontrolador U1 proporciona um sinal de ativação para sua saída HEATER. O sinal de ativação é amplificado através dos resistores acionadores Q5 e Q10. O sinal de ativação amplificado energiza a bobina do relé do aquecedor 208, dessa maneira fazendo com que os contatos do relé do aquecedor 210 fechem. O fechamento dos contatos do relé do aquecedor 210 permite que a corrente flua através da bobina do aquecedor 16b, dessa maneira gerando calor.

Da mesma maneira, quando durante as operações da máquina de lavar pratos (ver Figuras 2 e 3) o microcontrolador ül é necessário para energizar a ventilação 16c, o microcontrolador U1 proporciona um sinal de ativação para sua saída VENT. Na modalidade exemplar descrita aqui, a ventilação 16c pode ser usada durante a execução da operação opcional "Secagem com Ar" depois da etapa 116 da Figura 2. Em qualquer eventuali- dade, o sinal de ativação da ventilação é amplificado através dos resistores acionadores Q7 e Q8. O sinal de ativação amplificado energiza a bobina do relé da ventilação 212, dessa maneira fazendo com que os contatos do relé da ventilação 214 fechem. O fechamento dos contatos do relé da ventilação 214 fecha o circuito de força através da ventilação 16c, dessa maneira ativando a ventilação 16c. O circuito do sensor 22 inclui um sensor de sujeira 216, um sensor de temperatura 218 e um sensor de corrente 220. O sensor de sujeira 216 é acoplado na entrada SOIL SENSOR do microcontrolador U1 através de um circuito de condicionamento 222. O sensor de temperatura 218 é acoplado na entrada TEMP do microcontrolador U1 através de um circuito de condicionamento 224. O sensor de corrente 220 é acoplado na entrada ISENSE do microcontrolador U1 através de um circuito de condicionamento 226.

Em geral, o sensor de sujeira 216 e o circuito de condicionamento correspondente 222 cooperam para gerar um sinal que tem uma qualidade representativa do nível da sujeira que é reconhecível para o microcontrolador U1. O microcontrolador U1 pode utilizar os sinais do sensor de sujeira provenientes do sensor de sujeira 216 para alterar a duração das etapas de vaporização (por exemplo, etapas 104-108 da Figura 3), ou para causar uma repetição de uma ou mais etapas do ciclo de lavagem. O sensor de temperatura 218 e o circuito de condicionamento correspondente 224 cooperam para gerar um sinal que tem uma qualidade representativa da temperatura da água que é reconhecível para o microcontrolador U1. O microcontrolador U1 controla a operação do relé do aquecedor K2 com base no sinal da temperatura da água. O sensor de corrente 220 e o circuito de condicionamento correspondente 226 cooperam para gerar um sinai que tem uma qualidade representativa do nível de corrente no enrolamento de funcionamento 19a do motor 16a. De acordo com um aspecto da presente invenção, o microcontrolador U1 usa o nível de corrente no enrolamento de funcionamento 19a do motor 16a para determinar se ou não energizar ou desenergizar um ou mais enrolamentos de partida 19b e/ou 19c no motor. Como é conhecido na técnica, é vantajoso energizar um enrolamento de partida adicional em um motor quando partindo o motor. Depois que o motor atinge a sua velocidade do estado estável, o enrolamento de partida adicional não precisa mais ser energizado.

Para esse fim, o microcontrolador U1 processa os sinais de percepção de corrente recebidos na sua entrada ISENSE e energiza ou dese-nergiza de modo controlável um dos dois enrolamentos de partida do motor 16a. Com referência ao circuito de partida do motor 20 e Figura 7, o microcontrolador U1 inclui uma saída CCW e uma saída CW que são acopladas no circuito de partida do motor 20. A saída CCW é acoplada através de um transistor acionador Q230 na entrada de controle de um interruptor triac Q231. O interruptor triac Q231 é acoplado de modo operável para conectar e desconectar de modo controlável o circuito através do enrolamento anti-horário 19c do motor 16a. (Ver Figura 2). Para esse fim, um lado do interruptor triac Q231 é acoplado na linha neutra do motor, e o outro é configurado para ser acoplado no enrolamento anti-horário 19c. (Ver Figura 2). Em uma maneira análoga, a saída CW é acoplada através de um transistor acionador Q240 em um interruptor triac Q241. Um lado do interruptor triac Q241 é acoplado na linha neutra do motor e o outro lado é configurado para ser acoplado no enrolamento horário 19b do motor 16a. (Ver Figura 2).

Com referência novamente de forma geral ao circuito do sensor 22, o sensor de corrente 220 na modalidade exemplar descrita aqui é um resistor em derivação relativamente de baixa resistência. Na modalidade da Figura 7, o resistor em derivação 220 tem um valor de resistência de cerca de 0,045 ohms. De acordo com um aspecto da presente invenção, o resistor em derivação 220 é formado como uma trajetória cauterizada na PCB primária 62.

Em particular, a Figura 10 mostra um desenho de traçado exemplar da PCB 62. A Figura 10 mostra a PCB primária 62 no seu estado não preenchido. Quando preenchida, os vários elementos ilustrados nas Figuras 7 e 8 do circuito de controle 10 são montados na PCB primária 62. Os traça- dos na PCB primária 62 conectam os vários elementos montados na PCB 62.

Como indicado acima, entretanto, o sensor de corrente 220 não é um dispositivo separado que é montado na PCB primária 62, mas ao contrário é formado por um dos traçados. Por exemplo, na Figura 10, o sensor de corrente 220 é um traçado 221 tendo uma geometria, primariamente seu comprimento e largura, configurada para criar uma resistência de cerca de 0,045 ohms. A largura deve ser suficiente para transportar a corrente do en-rolamento de funcionamento 19a do motor 16a. Na modalidade descrita aqui, o traçado do sensor de corrente 220 inclui uma pluralidade de reversos de interruptor 221a de modo a obter o comprimento desejado dentro de uma área confinada da superfície da placa de circuitos. Entretanto, será verificado que outras geometrias de traçado podem ser usadas e ainda obter muitos dos benefícios da presente invenção. A Figura 10 adicionalmente mostra traçados que constituem os contatos do interruptor 88a até 88j bem como o contato 89. A incorporação do sensor de corrente 220 como um traçado na PCB 62 ajuda a reduzir o custo geral. Os resistores de percepção de corrente da técnica anterior tendo uma resistência de menos do que um ohm freqüentemente eram constituídos de arames enrolados que eram onerosos para ambas, a fabricação e a montagem sobre a placa de circuitos. O uso do traçado como o sensor de corrente 220 incorre em custo relativamente pequeno, e os traçados condutores são bem-adequados para pequenos valores de resistência.

Com referência novamente à Figura 8, o sensor de corrente 220 é adaptado para ser acoplado em um ponto de referência 228, que por sua vez é adaptado para ser acoplado no enrolamento de funcionamento do motor. O sensor de corrente 220 é acoplado no outro lado do neutro do motor. Como resultado, o sensor de corrente 220 representa uma trajetória muito pouco resistiva do enrolamento de funcionamento para o terra, dessa maneira formando a derivação. A entrada ISENSE do microcontrolador U1 é então acoplada no ponto de referência 228 através de resistores em série R32 (10 k-ohms) e R220 (10 k-ohms). Um resistor de polarização R33 (59 k-ohms) e um diodo de proteção D221 são acoplados entre a junção dos dois resistores R32 e R220 e a voltagem de polarização. Um capacitor C220 (0,01 microfarads) é acoplado entre a junção dos dois resistores R32 e R220 e o terra.

Em geral, a corrente que flui através do enrolamento de funcionamento 19a do motor 16a é derivada para a terra quase inteiramente através do sensor de corrente 220 porque qualquer outra trajetória passa através do resistor muito mais resistivo R220. Entretanto, é observado que uma trajetória alternativa através de um diodo D220 é proporcionada caso o sensor de corrente 220 fique com o circuito aberto. Contudo, sob circunstâncias normais, a voltagem medida no ponto de referência 228 dividida pela resistência do sensor de corrente 220 proporciona uma aproximação da corrente do enrolamento de funcionamento. O sinal de voltagem no ponto de referência 228 é proporcionado para a entrada ISENSE através do circuito de condicionamento 226 formado pelos resistores R32, R220, R33, diodos D221, 220 e o capacitor C220. Assim, o sinal de voltagem na entrada ISENSE é representativo da corrente que flui no enrolamento de funcionamento 19a do motor 16a. Configurado como descrito acima, o sinal na entrada ISENSE tem uma forma de onda que acompanha a forma de onda da forma de onda da corrente do enrolamento de funcionamento. O microcontrolador U1 pode então usar essa forma de onda do sinal ISENSE para controlar vários aspectos da máquina de lavar pratos. Como discutido abaixo, o microcontrolador U1 determina se e quando ener-gizar e desenergizar o enrolamento de partida 19b ou 19c do motor 16a com base na magnitude da corrente do enrolamento de funcionamento. Em geral, quando o motor 16a inicia, a corrente do enrolamento de funcionamento tende a ser reiativamente aita. Como resuitaao, o sinal ISENSE terá da mesma forma uma magnitude relativamente alta. O microcontrolador U1 é programado para fazer com que o enrolamento de partida 19b ou 19c seja energi-zado quando o sinal ISENSE tem uma magnitude relativamente alta. Depois que o motor 16a alcança a sua velocidade de funcionamento, a corrente através do enrolamento de funcionamento 19a cai. Dessa maneira, o micro-controlador U1 faz com que o enrolamento de partida 19b ou 19c seja dese-nergizado quando a magnitude do sinal ISENSE cai abaixo de um certo limiar.

Além disso, o microcontrolador U1 pode determinar se abrir a válvula de água para ajustar o nível de água na cuba 54 com base pelo menos em parte na fase da corrente do enrolamento de funcionamento, que também pode ser detectada a partir da forma de onda do sinal ISENSE.

Com referência especificamente ao controle dos enrolamentos de partida, uma operação exemplar na qual o microcontrolador U1 inicia o motor, por exemplo, para começar a operação de vaporização da etapa 104 da Figura 3. Para iniciar o motor, o microcontrolador U1 proporciona um sinal para sua saída MTR COMMON e sua saída CW. O sinal na saída CW opera para ligar o triac Q241, dessa maneira conectando o enrolamento de partida horário 19c no neutro do motor. O sinal na saída MTR COMMON faz com que os contatos do relé 206 conectem os enrolamentos 19a e 19c do motor 16a em uma conexão de força comum. Como resultado, o enrolamento de funcionamento 19a e o enrolamento de partida horário 19c do motor 16a são energizados e o motor 16a começa a girar na direção horária. À medida que o motor 16a começa a se aproximar da sua velocidade do estado estável, a magnitude da corrente no enrolamento de funcionamento 19a (e enrolamento de partida horário 19c) começará a diminuir. Assim, a magnitude do sinal na entrada ISENSE do microcontrolador U1 também diminui. Quando a magnitude do sinal na entrada ISENSE cai abaixo de um nível pré determinado, o microcontrolador U1 remove o sinal da saída CW. Como resultado, o triac Q241 é desligado e o enrolamento de partida horário 19c tem o circuito aberto. O nível pré determinado de ISENSE é um nível que corresponde a uma corrente do enrolamento ue funcionamento consistente corn o funcionamento do motor em ou próximo do estado estável. No estado estável, o motor não precisa mais que o enrolamento de partida seja energizado. Esses de conhecimento comum na técnica podem facilmente determinar o nível apropriado de corrente do enrolamento de funcionamento na qual desli- gar a corrente do enrolamento de partida. O motor 16a continua a funcionar no estado estável com corrente somente no enrolamento de funcionamento 19a. Quando o microcon-trolador U1 pára o motor 16a, como na conclusão da etapa 108, então o mi-crocontrolador U1 remove o sinal da sua saída MTR COMMON. A remoção do sinal da saída MTR COMMON faz com que a bobina do relé do motor 204 abra os contatos do relé do motor 206, dessa maneira desenergizando o enrolamento de funcionamento 19b. O microcontrolador U1 pode também causar a operação anti-horária do motor 16a, que pode ser usada durante as etapas de drenagem da água 110 e 116 da Figura 3, executando as mesmas operações como descrito acima usando a sua saída CCW ao invés da saída CW.

Será verificado que o sensor de corrente 220 preferivelmente tem um alto grau de precisão (isto é, tolerância rigorosa no valor de resistência). Em alguns casos, o grau de precisão não pode ser facilmente atingido em um resistor de baixa resistência formado como um traçado em uma placa de circuitos tal como essa mostrada por exemplo na Figura 10. Mesmo um erro relativamente pequeno no valor de resistência do sensor de corrente (por exemplo 0,049 ohms ao invés de 0,045 ohms) pode levar a incapacidade de previsão nas operações de controle do microcontrolador U1. Por exemplo, considere uma situação na qual o microcontrolador U1 idealmente faz com que a corrente seja removida de um enrolamento de partida quando a corrente do enrolamento de funcionamento é N amps, e a resistência nominal (ideal) do sensor de corrente 220 é 0,045 volts. Em uma tal situação, o microcontrolador U1 é programado para fazer com que a corrente do enrolamento de partida seja removida quando a queda de voltagem através do sensor de corrente 220 é N/0,045. Como resultado, o microcontrolador U1 fará com que a corrente seja removida do enroiamento de partida quando a voltagem no ponto de referência 228 é detectada como sendo N/0,045 com relação ao neutro do motor. Se, entretanto, a resistência real do sensor de corrente 220 é 0,049 ohms, então a corrente do enrolamento de funcionamento será N quando a voltagem no ponto de medição 228 é N/0,049 volts, não N/0,045. Contudo, o microcontrolador U1 faria com que a corrente fosse removida do enrolamento de partida quando a voltagem no ponto de medição 228 fosse N/0,045 volts. Quando a voltagem no ponto de medição 228 é N/0,045 volts, a magnitude da corrente real é maior do que N devido ao erro no sensor de corrente. Dessa maneira, o microcontrolador U1 desligaria a corrente do enrolamento de partida antes do tempo desejado.

Para evitar tal incapacidade de previsão em operação, o microcontrolador U1 pode ser configurado para compensar o erro (variação da resistência) do sensor de corrente 220. Para compensar o erro da resistência, o microcontrolador U1 gradua digitalmente a magnitude do sinal em ISENSE pela quantidade do erro da resistência. Dessa maneira, se a resistência real do sensor de corrente 220 é 0,049 ohms, então o microcontrolador U1 graduaria o sinal ISENSE por 0,045/0,049. Dessa maneira, ao invés de remover a corrente em N/0,045, a corrente é removida em (0,045/0,049) * N/0,045, ou N/0,049. Como discutido acima, se a resistência real do sensor de corrente 220 é 0,049 ohms, então a corrente é N quando a magnitude da voltagem no ponto de medição 228 é N/0,049. A percentagem do erro de resistência pode ser determinada em qualquer momento depois que o sensor de corrente cauterizado 220 é formado, mesmo antes que a PCB primária 62 seja preenchida. O fator de compensação derivado do erro determinado pode então ser armazenado na EEPROM U5 (ver Figura 7) ou outra memória não-volátil (ver geralmente a memória 26 da Figura 2). Proporcionando uma memória programável na qual armazenar o fator de compensação, a natureza variável do erro que surge do uso de um resistor cauterizado é acomodada. Em particular, pelo fato do valor da resistência ser relativamente baixo (isto é, menor do que um décimo de um ohm), mesmo pequenas variações na espessura do traçado, geometria ou largura podem significativamente alterar o vaior da resistência. Dessa maneira, o erro da resistência pode variar como uma função das tolerâncias de fabricação, dessa forma exigindo compensação personalizada em cada dispositivo. O uso de um dispositivo de memória programável para armazenar o fator de compensação permite a calibragem personalizada de cada dispositivo.

Contudo, se as tolerâncias de fabricação são suficientemente rigorosas para eliminar a necessidade da compensação, então a exigência de usar um fator de compensação pode ser eliminada conjuntamente. O circuito do atuador 18 inclui um circuito do atuador de válvula 230 e um circuito do atuador da ajuda de detergente/enxágüe 232. O circuito do atuador de válvula 230 inclui um interruptor do semicondutor Q250 que faz o portão do solenóide da válvula da água, não mostrada, para o neutro AC. Uma saída VALVE CNTL do microcontrolador U1 é conectada na entrada de controle do interruptor Q250. O circuito do atuador de ajuda de detergente/enxágüe 232 é similarmente controlado através de um triac Q260. Na modalidade exemplar descrita aqui, o mecanismo de liberação do distribuidor de detergente é acoplado através de um primeiro diodo D260 e o distribuidor de ajuda de enxágüe é acoplado através de um segundo diodo D261. O segundo diodo D261 é polarizado inversamente com relação ao primeiro diodo D260. Dessa maneira configurado, se o microcontrolador U1 somente energiza o triac Q260 durante meio ciclos positivos da voltagem de linha, então somente o distribuidor de ajuda de enxágüe é atuado. Similarmente, se o microcontrolador U1 somente energiza o triac Q260 durante meio ciclos negativos da voltagem de linha, então somente o distribuidor de detergente é atuado. Dessa maneira, dois dispositivos separados podem ser independentemente controlados usando uma única saída de microcontrolador e um único interruptor do semicondutor. A Figura 9 mostra um diagrama esquemático da porção do circuito de controle exemplar que inclui o circuito l/O ótico 14. O circuito l/O ótico 14 inclui a pluralidade de luzes indicadoras 36a a 36i que na modalidade exemplar descrita aqui são diodos emissores de luz ("LEDs"). O circuito l/O ótico 14 adicionalmente inclui um dispositivo do detector ótico 37 na forma de um LED do detector.

Em geral, as luzes indicadoras 36a a 36i são conectadas de modo operável no microcontrolador U1. O microcontrolador U1 energiza de modo controlado as luzes indicadoras 36a a 36i em tempos selecionados durante a operação da máquina de lavar pratos. Em particular, o microcon-trolador U1 de modo controlável energiza as luzes indicadoras 36a a 36i como descrito abaixo. A luz indicadora 36a é energizada e assim acesa quando e se a opção "Lavagem em Alta Temperatura" é selecionada pelo operador (ver Figura 3, acima, acima). O microcontrolador U1 similarmente energiza a luz indicadora 36b quando e se a opção "Secagem com Ar" é selecionada pelo operador (ver Figura 3, acima). O microcontrolador U1 da mesma forma energiza a luz indicadora 36c quando e se a opção "2 Horas de Atraso" é selecionada pelo operador (ver Figura 3 acima). O microcontrolador U1 de modo controlável energiza a luz indicadora 36d quando e se a opção "4 Horas de Atraso" é selecionada pelo operador (ver Figura 3, acima). O microcontrolador U1 adicionalmente energiza de modo controlável as luzes indicadoras 36e a 36i durante as etapas do diagrama de fluxo 100 (ver Figura 3), que correspondem aos símbolos localizados adjacentes às luzes 36e a 36i.

Na modalidade exemplar descrita aqui, as luzes indicadoras 36a a 36i são conectadas no microcontrolador U1 na maneira descrita abaixo. Um primeiro transistor acionador Q1 do LED é conectado entre uma saída L1 do microcontrolador e os ânodos de cada uma das luzes indicadoras 36a a 36e. Um segundo transistor acionador Q2 do LED é conectado entre uma saída L2 do microcontrolador e os ânodos de cada uma das luzes indicadoras 36f a 36i. Os cátodos das luzes indicadoras 36a e 36f são acoplados através de um resistor R18 de 220 ohms em uma saída A1 do microcontrolador U1. Os cátodos das luzes indicadoras 36b e 36g são acoplados através de um resistor R47 de 220 ohms em uma saída A2 do microcontrolador U1. Os cátodos das luzes indicadoras 36c e 36h são acoplados através de um resistor R45 de 220 ohms em uma saída A3 do microcontrolador U1. Os cátodos das luzes indicadoras 36d e 36i são acoplados através de um resistor R6 de 220 ohms em uma saída A4 do microcontrolador U1. O cátodo da luz indicadora 36e é acoplado através de um resistor R36 de 220 ohms em uma saída A5 do microcontrolador U1.

Dessa maneira, o microcontrolador energiza cada luz indicadora 36x proporcionando um sinal de saída em uma combinação única de L1 ou L2 e um de A1, A2, A3, A4 e A5. Por exemplo, para energizar a luz indicadora 36h, o microcontrolador energiza ambas L2 e A3.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o circuito l/O ótico 14 adicionalmente inclui dispositivos de comunicação óticos que são operáveis para efetuar a comunicação entre o microcontrolador U1 e um dispositivo de processamento externo. De preferência, pelo menos um dos dispositivos de comunicação óticos é uma das luzes indicadoras 36a a 36i. Como tal, o número geral de dispositivos óticos pode ser reduzido utilizando pelo menos um como ambos uma luz indicadora e um dispositivo de comunicação ótico.

Na modalidade exemplar descrita aqui, a luz indicadora 36i também opera como um primeiro dispositivo de comunicação ótico, e o detector ótico 37 constitui um segundo dispositivo de comunicação ótico. Como discutido acima, em conjunto com a Figura 4, a luz indicadora 36i está localizada adjacente ao detector ótico 37. O detector ótico 37 é acoplado através de um transistor do amplificador Q3 em uma entrada RX do microcontrolador U1. Em particular, o ânodo do detector ótico 37 é conectado na base do transistor Q3, que é um transistor de junção bipolar NPN. O cátodo do detector ótico 37 é acoplado em um abastecimento de voltagem de polarização (-5V). Um transistor R2 de polarização de 220 k-ohm é adicionalmente acoplado entre o abastecimento da voltagem de polarização e a base do transistor Q3. O coletor do transistor Q3 é acoplado no terra através de um resistor R3 de polarização de 47 k-ohm. A entrada RX do microcontrolador U1 é acoplada no coletor do transistor Q3. O coletor do transistor Q3 é acoplado no abastecimento da voltagem de polarização (-5V).

Na modalidade exemplar descrita aqui, as luzes indicadoras 36a a 36i, o detector ótico 37, o resistor R2 e o transistor do amplificador Q3 são dispostos na PCB secundária 64. Todos os outros elementos são dispostos na PCB primária 62. (Ver Figuras 5 e 6).

Em operação, a luz indicadora 36i funciona como um transmissor e o detector ótico 37 funciona como um receptor ótico. Para a transmissão de sinais de dados, o microcontrolador U1 proporciona sinais de controle na sua saída L2 e A4 de acordo com os dados a serem transmitidos. A luz indicadora 36i acende ou energiza em resposta aos sinais de controle para comunicar de modo ótico os dados externos ao painel de controle 52 da máquina de lavar pratos 50. Para a recepção dos sinais de dados, o detector ótico 37 recebe sinais luminosos/óticos de um dispositivo externo através do painel de controle 52. Os sinais óticos "ligam" o detector ótico 37, dessa maneira acionando o transistor Q3. Quando o transistor Q3 é acionado, a voltagem em RX cai significativamente. O microcontrolador U1, dessa maneira, detecta a recepção de sinais luminosos através das mudanças de voltagem na entrada RX.

Os dispositivos de comunicação óticos 36i e 37 do circuito de controle 10 se comunicam de modo ótico com dispositivos similares que estão eletricamente conectados em um dispositivo de processamento externo. O dispositivo de processamento externo pode ser uma ferramenta de diagnóstico que inclui um ou mais circuitos de processamento digitais. Uma ferramenta de diagnóstico pode usar os dispositivos de comunicação óticos 36i e 37 para obter informação diagnostica ou outra do microcontrolador U1 que pode ser útil na avaliação do desempenho da máquina de lavar pratos e/ou diagnosticar a fonte de um mau-funcionamento. A Figura 11 mostra uma disposição exemplar na qual uma ferramenta de diagnóstico exemplar 240 é configurada para obter informação do microcontrolador U1 através dos dispositivos de comunicação 36i e 37. Em particular, um conector 242 é preso na ferramenta de diagnóstico 240 e é configurado para efetuar as comunicações com o microcontrolador U1 através dos dispositivos de comunicação 36i e 37. Para esse fim, o conecíor 242 inclui um comprimento de condutores 244 e um terminal 246. A Figura 12 mostra uma vista explodida de uma modalidade exemplar do terminal 246 em detalhes adicionais. O terminal 246 inclui um alojamento tendo um interior 247 formado por um membro posterior 248 e um membro frontal 250. O terminal 246 adicionalmente inclui primeiro e segundo dispositivos de comunicação 250 e 252 montados no alojamento via um suporte 254. O suporte 254 é preso dentro do interior 247. O membro frontal 250 inclui aberturas 256 e 258 através das quais a comunicação ótica via os primeiro e segundo dispositivos de comunicações 250 e 252 com elementos externos ao alojamento pode ocorrer. Para esse fim, as aberturas 256 e 258 podem ficar completamente abertas, ou podem incluir um elemento substancialmente transparente (ou de outra forma oticamente transmissor). O terminal 246 adicionalmente inclui um meio de montagem 260 operável para prender de modo removível o terminal 246 em uma posição com relação à máquina de lavar pratos 50 tal que os primeiro e segundo dispositivos de comunicação 250 e 252 estão ficam em comunicação ótica com os dispositivos de comunicação 36i e 37 do circuito de controle 10. Na modalidade exemplar descrita aqui, o meio de montagem 260 é um ímã permanente disposto dentro e assim preso no alojamento. O ímã permanente mantém pela força magnética o terminal 246 no painel de controle 52 como resultado do conteúdo metálico da armação da máquina de lavar pratos 51.

Em operação, o usuário alinha meramente os dispositivos óticos 250 e 252 sobre os dispositivos de comunicação 36i e 37, respectivamente, e depois avança o terminal para o painel de controle 52 até que a força magnética prende o terminal 246 no lugar. Se algum mau-alinhamento ocorre, o usuário pode deslizar o terminal 246 em qualquer direção ao longo do painel de controle 51 até que a ferramenta de diagnóstico 240 e o microcon-trolador U1 estabelecem comunicações, significando que os dispositivos óticos 248 e 250 ficam suficientemente alinhados com os dispositivos de comunicação 36i e 37.

Será verificado que outros meios de montagem podem ser usados. Por exemplo, meio de montagem mecânica pode ser disposto no terminal 246 que coordena com as características mecânicas da armação da máquina de lavar pratos 51 para alinhar os dispositivos de comunicação óticos. Na realidade, a simples forma do terminal exemplar 246 mostrada na Figura 12 pode constituir o meio de montagem suficiente se os suportes de alinhamento correspondentes são dispostos no painel de controle da máquina de lavar pratos 52. Entretanto, o uso de um meio de montagem magnético proporciona a vantagem adicional de não exigir quaisquer características mecânicas especiais na armação da máquina de lavar pratos 51.

As Figuras 13 e 14 mostram diagramas de fluxo exemplares das operações executadas em uma operação de comunicação típica entre a ferramenta de diagnóstico 240 e o microcontrolador U1. A Figura 13 mostra as operações da ferramenta de diagnóstico 240 e a Figura 14 mostra as operações correspondentes do microcontrolador U1.

Com referência à Figura 13, a ferramenta de diagnóstico 240 na modalidade descrita aqui começa as operações de comunicação na etapa 302 gerando uma mensagem de estabelecimento de comunicação ou "ativação" ou padrão de sinal em uma base repetida de sucessão livre. A etapa 302 é repetida até que uma mensagem ou sinal de reconhecimento é recebido pela ferramenta de diagnóstico 240, como indicado na etapa 304. Em particular, como será descrito abaixo em conjunto com a Figura 14, depois que o microcontrolador U1 da máquina de lavar pratos recebe e reconhece a mensagem de estabelecimento de comunicação ou "ativação" ou padrão de sinal, o microcontrolador U1 transmite o reconhecimento de volta para a ferramenta de diagnóstico 240.

Depois que o reconhecimento é recebido (ver etapa 304), a ferramenta de diagnóstico 240 preferivelmente produz um sinal visível ou audível confirmando para o operador humano que as comunicações com o circuito de controle do equipamento foram habilitadas. Dessa maneira, com referência novamente ao meio de montagem 260 descrito acima em conjunto com as Figuras 10 e 11, o técnico pode tentar alinhar o terminal 246 com os dispositivos de comunicação óticos 36i e 37 no painel de controle 52 durante a execução da etapa 302. O técnico pararia o movimento do terminal 246 depois que a indicação visível ou audível fosse recebida na etapa 304. A seguir, na etapa 306, a ferramenta de diagnóstico 240 formula uma mensagem de solicitação de dados. Em particular, a ferramenta de diagnóstico 240 pode especificar o tipo dos dados recuperados do microcon-trolador U1. Como discutido adicionalmente abaixo, o microcontrolador U1 pode ser configurado para armazenar uma variedade de estatísticas e dados diagnósticos ou operacionais. Dessa maneira, a ferramenta de diagnóstico 240 na etapa 306 pode solicitar um subconjunto particular dos dados armazenados pelo microcontrolador U1. A ferramenta de diagnóstico 240 pode utilizar qualquer número de mecanismos para permitir que um operador técnico especifique os tipos dos dados a serem recuperados do circuito de controle 10 da máquina de lavar pratos. Em uma modalidade alternativa, o tipo dos dados recuperados do microcontrolador U1 é predeterminado, dessa maneira potencialmente eliminando a necessidade da etapa 306.

Em qualquer eventualidade, na etapa 308, a ferramenta de diagnóstico 240 recebe dados do microcontrolador U1 e determina se recebeu dados responsivos válidos. Para esse fim, a ferramenta de diagnóstico 240 verifica a integridade dos dados usando qualquer um de uma pluralidade de métodos conhecidos, e também determina se a informação recebida está no protocolo de dados correto. Se dados válidos não são recebidos, então a ferramenta de diagnóstico 240 pode retornar para a etapa 306 e retransmitir a mensagem de solicitação de dados. Se, entretanto, dados responsivos válidos são recebidos, então a ferramenta de diagnóstico 240 prossegue para a etapa 310.

Na etapa 310, a ferramenta de diagnóstico 240 pode armazenar, imprimir e/ou exibir informação com base nos dados recebidos. A ferramenta de diagnóstico 240 pode adicionalmente processar os dados antes de exibir ou imprimir, ou pode exibir ou imprimir os dados recuperados diretamente.

Na etapa 312, a ferramenta de diagnóstico 240 determina se quaisquer dados adicionais devem ser solicitados do circuito de controle 10 da máquina de lavar pratos. Por exemplo, a ferramenta de diagnóstico 240 pode questionar o técnico ou operador via um monitor de tela quanto a se dados adicionais devem ser solicitados. Se dados adicionais devem ser solicitados, então a ferramenta de diagnóstico retorna para a etapa 306. Se não, então a ferramenta de diagnóstico 240 completou a operação de comunicação. Será verificado que processamento adicional, exibição e impressão dos dados recuperados ou informação derivada deles podem ser realizados depois que as operações de comunicação foram concluídas. A Figura 14 mostra as operações do microcontrolador U1 executadas em conjunto com a operação de comunicação descrita na Figura 13. Primeiro, etapa 322, o microcontrolador U1 periodicamente varre a entrada RX para o sinal de estabelecimento de comunicação ou "ativação" gerado pela ferramenta de diagnóstico 240. Tal varredura periódica pode ocorrer durante a operação normal da máquina de lavar pratos usando processamento do tipo de interrupção normal. Pelo fato de que a operação da máquina de lavar pratos 50 tipicamente não é computacionalmente intensiva, a varredura periódica na etapa 322 pode ser facilmente executada várias vezes por segundo sem degradar o desempenho das operações de lavagem da máquina de lavar pratos descritas acima em conjunto com a Figura 3.

Na etapa 324, o microcontrolador U1 determina se o sinal de estabelecimento de comunicação ou "ativação" não foi detectado. Se o microcontrolador U1 não reconhece a mensagem de estabelecimento de comunicação durante a varredura da etapa 322, então o microcontrolador U1 retorna para repetir a etapa 322 em um momento subseqüente. Esse processo é repetido a menos que o sinal seja detectado.

Se, entretanto, na etapa 324, o microcontrolador U1 realmente reconhece o sinal de estabelecimento de comunicação ou "ativação" apropriado, então o microcontrolador U1 prossegue para a etapa 326. Na etapa 326, o microcontrolador U1 transmite um sinal de reconhecimento para a ferramenta de diagnóstico usando a luz indicadora 36i. A seguir, na etapa 328, o microcontrolador U1 recebe o sinal de solicitação de dados gerado pela ferramenta de diagnóstico 240 na etapa 306 da Figura 12. O microcontrolador U1 analisa a mensagem e determina os dados solicitados. Os dados diagnósticos solicitados podem ser armazenados localmente dentro do microcontrolador U1 ou na EEPROM U5. Será verificado que os dados diagnósticos tipicamente incluem os dados reunidos e armazenados durante a operação da máquina de lavar pratos 50.

Tais dados podem incluir estatística ou informação quanto às condições detectadas de fora de limite. Por exemplo, o microcontrolador U1 pode gravar um evento de fora do limite se o sensor de temperatura alcança uma certa temperatura, ou se a temperatura cai para alcançar uma temperatura particular. Outros dados diagnósticos podem incluir a contagem do número de ciclos executados pela máquina, o número de horas em que o motor 16a foi operado ou informação de uso similar. A natureza exata do tipo da informação diagnostica obtida, e a maneira na qual ela é armazenada, variará com base nas necessidades e estratégias da implementação particular.

Na etapa 330, o microcontrolador U1 recupera os dados solicitados da memória (por exemplo memória interna ou EEPROM U5). Se necessário, o microcontrolador U1 processa os dados brutos para obter o tipo de dados solicitados. A seguir, na etapa 332, o microcontrolador U1 transmite os dados recuperados para a ferramenta de diagnóstico 240 via a luz indicadora 36i. Para esse fim, o microcontrolador U1 configura o sinal e/ou a mensagem de dados para o formato esperado pela ferramenta de diagnóstico 240.

Na etapa 332, o microcontrolador U1 determina se quaisquer sinais de solicitação de dados adicionais são gerados. Se nenhuma tais novas solicitações são recebidas antes de um período de tempo de espera, então o microcontrolador U1 retorna para a etapa 322 para periodicamente monitorar um sinal de estabelecimento de comunicação ou "ativação". Se, entretanto, uma solicitação adicional é recebida na etapa 330, então o microcontrolador U1 retorna para a etapa 328.

Será verificado que na alternativa à etapa 332 da Figura 14, o microcontrolador U1 pode retornar diretamente para a etapa 322. Assim, as solicitações adicionais seriam manipuladas da mesma maneira que a solicitação original. Em um tal caso, a operação da ferramenta de diagnóstico 240 na Figura 13 pode, de maneira correspondente, prosseguir diretamente para a etapa 302 proveniente da etapa 310. Em qualquer eventualidade, será ve- rificado que a maneira na qual as funções das Figuras 13 e 14 podem variar é uma questão de escolha de projeto.

Será verificado que as modalidades acima descritas são meramente exemplares, e que esses de conhecimento comum na técnica podem facilmente planejar suas próprias implementações que incorporam os princípios da presente invenção e situam-se dentro do seu espírito e escopo. Por exemplo, pelo menos algumas das vantagens do uso de um interruptor de posição rotativo e um interruptor do seletor em um equipamento podem ser obtidas mesmo se o interruptor de posição rotativo e o interruptor do seletor não são combinados como um único conjunto mecânico. Tais vantagens surgem da redução de peças para a seleção das opções, entre outras coisas. Da mesma forma, pelo menos algumas vantagens da combinação dos interruptores em um único conjunto mecânico podem ser obtidas sem incorporar a estrutura exata mostrada nas Figuras 5 e 6. Finalmente, as vantagens do uso do interruptor de posição rotativo e o interruptor do seletor podem ser obtidas em uma lavagem de pratos (ou outro tipo de unidade de equipamento) que não incorpora necessariamente os dispositivos de comunicação óticos ou o uso de um circuito de percepção de corrente que utiliza um traçado em PCB. As vantagens das disposições do interruptor descritas aqui são aplicáveis a máquinas de lavagem de roupas, secadoras de roupas e até mesmo alguns equipamento de cozimento.

Em um outro exemplo, pelo menos algumas das vantagens do uso dos primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos podem ser obtidas mesmo se um dos dispositivos de comunicação óticos não funciona também como uma luz indicadora. Da mesma forma, pelo menos algumas das vantagens do uso dos primeiro e segundo dispositivos de comunicação podem ser obtidas quando um número diferente de dispositivos de comunicação óticos é utilizado. Finalmente, as várias vantagens do uso dos dispositivos de comunicação óticos podem ser obtidas em um equipamento que não incorpora necessariamente o interruptor de posição rotativo e o interruptor do seletor ou o uso de um circuito de percepção de corrente que utiliza um traçado na PCB. As vantagens do uso dos dispositivos de comunica- ção óticos descritos aqui podem ser facilmente incorporadas em quaisquer outros eletrodomésticos que utilizam um conjunto de circuitos de controle digital. Além disso, será verificado que pelo menos um dos dispositivos de comunicação óticos pode ser um segmento de um mostrador alfanumérico ao invés de uma luz indicadora simples.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho que compreende: um painel de controle de equipamento (52) disposto em um equipamento (50) tendo um primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) em comunicação com uma superfície externa do painel de controle de equipamento (52); e um controlador (24) preso dentro do equipamento (50) operativamente conectado ao primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) para proporcionar sinais de comunicação, em que; os sinais de comunicação incluem informação de diagnóstico e informação relacionada com uma operação do aparelho; e o aparelho compreendendo ainda um segundo dispositivo de comunicação ótico (37) em comunicação com uma superfície externa do painel de controle de equipamento (52), o controlador (24) operativamente conectado ao segundo dispositivo de comunicação ótico (37); e o controlador (24) é ainda operável para transmitir sinais de comunicação através do primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) e receber sinais de comunicação através do segundo dispositivo de comunicação ótico (37); caracterizado pelo fato de que: o controlador (24} é disposto para escanear uma mensagem de estabelecimento de comunicação de repetição de sucessão livre a partir de um dispositivo (240) externo ao aparelho (50), antes de proporcionar os ditos sinais de comunicação,

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos primeiro e segundo dispositivos de comunicação óticos (36i, 37} é um diodo emissor de luz.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (24) é ainda operável para: monitorar o segundo dispositivos de comunicação ótico para um primeiro sinal, transmitir dados via o primeiro dispositivo de comunicação ótico somente depois de receber o primeiro sinal.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o controlador (24) é ainda operável para: receber um sinal de solicitação de dados após receber o primeiro sinal; e transmitir os dados via o primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) responsivo ao sinal de solicitação de dados.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a informação relacionada com a operação do aparelho está incluída nos ditos sinais de comunicação em tempos selecionados durante a operação do aparelho.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a informação relacionada com a operação do aparelho compreende informação relacionada com pelo menos um entre uma seleção do operador e um estado do ciclo.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (24) é configurado para seletivamente energizar o primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) para comunicar a informação de diagnóstico e a informação relacionada com a operação do aparelho.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um acionador acoplado ao controlador (24) e no primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) de modo que o controlador (24) pode proporcionar os sinais de comunicação para o primeiro dispositivo de comunicação ótico (36i) controlando o acionador.

9. Método que compreende as etapas de: proporcionar, a partir de um controlador (24) disposto dentro de um aparelho (50), um primeiro sinal de comunicação para um primeiro dispositivo de comunicação (36i), o primeiro dispositivo de comunicação (36i) em comunicação com uma superfície externa de um painel de controle de equipamento (52) do aparelho (50), em que o primeiro sinal de comunicação inclui informação de diagnóstico e informações relacionadas a uma operação do aparelho; o método compreendendo ainda a etapa de receber no controlador (24) um segundo sinal de comunicação a partir de um segundo dispositivo de comunicação, o segundo dispositivo de comunicação com a superfície externa do painel de controle de equipamento (52) do aparelho (50); caracterizado pelo fato de que o controlador (24) escaneia uma mensagem de estabelecimento de comunicação de repetição de sucessão livre a partir de um dispositivo (240) externo para o aparelho (50), antes de proporcionar o dito primeiro sinal de comunicação.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que proporcionar um primeiro sinal de comunicação compreende proporcionar um sinal ótico.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que proporcionar um primeiro sinal de comunicação compreende ativar um diodo emissor de luz.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de proporcionar uma indicação visual de uma operação do aparelho para um usuário do aparelho usando o primeiro dispositivo de comunicação.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de proporcionar uma indicação visual de uma operação do aparelho para um usuário do aparelho compreende proporcionar pelo menos uma entre uma indicação visível de uma seleção do operador e uma indicação visível de um estado do ciclo.

14. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: monitorar o segundo dispositivo de comunicação (37) para o segundo sinal de comunicação, e transmitir a informação de diagnóstico via o primeiro dispositivo de comunicação (36i) somente depois de receber o segundo sinal de comunicação.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende receber um sinal de solicitação de dados depois de receber o segundo sinal de comunicação, e em que transmitir o primeiro sinal de comunicação ainda compreende transmitir dados via o primeiro dispositivo de comunicação (36i) responsivo ao sinal de solicitação de dados.