CN101843443B - 可实时定时自启动的智能豆浆机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实时定时自启动的智能豆浆机。该豆浆机有两种工作模式：立即启动和定时自启动模式。当选择立即启动模式时，豆浆机按照普通智能型豆浆机工作流程进行操作；如果选择定时自启动模式，可根据需要设定任意自启动时间，该定时时间不是指一段时间长度，而是日常生活使用的时间点或时刻，微处理器将其存入实时时钟，待当前时间与设置的自启动时间相符时，实时时钟给微处理器一信号，微处理器通过控制继电器操作立即启动豆浆机中电机和发热管等的工作，完成豆浆的整个制作过程。该豆浆机，具有时间记忆功能，当定时时间无需改变时，不需每天重复设置，此外，豆浆机还有实时时间和定时时间显示功能，给人们生活提供更大方便。

Description

可实时定时自启动的智能豆浆机及其控制方法

技术领域

本发明涉及豆浆机技术领域，具体涉及一种具有定时自启动功能的智能豆浆机及其控制方法。

背景技术

具有定时自启动功能或带预约功能的豆浆机在2009年底已经出现。如：中国专利文献CN101606823A于2009年11月23日公开的可预约豆浆机；中国专利文献CN101606662A于2009年12月23日公开的一种豆浆机及其预约制备豆浆方法；中国专利文献CN101632428A于2010年1月27日公开的带预约功能的豆浆机；中国专利文献CN101632429A于2010年1月27日公开的全自动可预约豆浆机等。纵观这些专利文献所描述的具有预约功能的豆浆机，预约时间均是以倒计时的方式来实现，预约时间指的是一段定时时间长度，而不是某个时间点或时刻的定时。比如现在是晚上8点钟，要设定明天早上6点钟完成豆浆制作，则需要设置的定时时间长度为10小时；如果当前时间为晚上10点钟，要设定明天早上6点钟完成豆浆制作，则需要设定的定时时间长度为8小时。对于具有规律工作和生活的豆浆机使用者来说，由于工作时间固定，早餐或饮用豆浆的时间大部分是固定的，而用户启动预约豆浆机的时间点却不确定，根据每天的空闲、休息时间不同而不同，如果使用上述专利的豆浆机，用户每天或每次启动预约时需要根据当前启动预约时间和豆浆预约饮用时间来计算并设置不同的定时时间长度，否则需要用户每天在固定的时间点去预约豆浆机。显然，这对饮用豆浆时间基本固定的豆浆机使用者来说增加很多不必要的麻烦，而且设定定时时间长度的操作普遍不适合老年人和儿童。因此豆浆机的定时自启动功能有必要进行改进，设计一种智能型豆浆机能够根据任意时间点进行定时自动启动并制作豆浆，并且对预约或定时时间具有记忆功能，如果使用者作息规律不变，无需重新设定定时时间，直接选择定时自启动模式一键操作即可，可以大大提高全自动豆浆机的智能化水平，给人们生活提供更大的方便，而且豆浆机的使用操作对象也适于老年人和儿童。

发明内容

本发明提供一种可实时定时自启动的智能豆浆机，该豆浆机能克服现有技术中所存在的缺陷，可以设定任意时刻或时间点进行定时并让豆浆机自动启动开始工作。如需要早上7点启动豆浆的制作，则设置7点整即可。并且豆浆机可以记忆所设置的时间，在每天饮用豆浆时间不发生大的变化时，无需每天重复设置定时时间，直接选择定时自启动模式一键操作即可。而且该豆浆机具有实时时间显示功能，集成了钟表及闹钟定时功能，以更便利的方式满足人们对豆浆机智能化水平的需求。

本发明的豆浆机控制电路包括微处理器(MCU)、主电源和备用电源模块、实时时钟电路模块(包括硬件时钟或软件时钟)、显示电路模块、检测电路和按键控制电路模块、报警电路模块、电机和发热管模块。所述MCU控制各个模块工作；所述主电源模块单向输入式连接MCU，为豆浆机提供工作电源；所述备用电源模块单向输入式连接实时时钟电路模块，为时钟电路模块供电；所述实时时钟电路模块双向连接MCU，为豆浆机提供实时时间、定时时间及定时时间到的报警信号，并存储定时启动时间；所述显示电路模块单向输出连接MCU，包括控制面板LCD或LED时间显示屏和豆浆类型LED指示灯的控制，可实时显示当前时间和预约定时时间，并点亮相应的豆浆类型指示灯；所述检测电路和按键控制电路模块单向输入连接MCU，实现豆浆机的缺水和溢出检测，以及人机接口的按键操作和控制；所述电机和发热管模块为单向输出连接MCU，实现豆浆机加热，打磨等制作豆浆功能；所述报警输出模块为单向输出连接MCU，对豆浆机工作异常和豆浆制作完成提供声音报警功能。

本发明所提供的可实时定时自启动的智能豆浆机，在控制面板上有当前时间、定时时间显示屏，并设置有五谷豆浆、干豆豆浆、玉米豆浆和果蔬豆浆的豆浆类型指示灯，还设有定时自启动按键、立即启动按键、豆浆类型按键、显示切换按键等。

本发明可实时定时自启动的智能豆浆机具有两种工作模式：立即启动模式和定时自启动模式。豆浆机工作过程为：1，泡上豆子或者其他待磨食物如五谷或果蔬类(例如在晚上睡觉前)；2，接上220V交流电源。当电源接通后，豆浆机上的LCD或LED显示屏可以实时显示当前时间和默认的定时时间；3，通过豆浆机上的控制面板，如图1所示，按键选择豆浆类型(如五谷豆浆、干豆豆浆、玉米豆浆、果蔬豆浆等)，并选择立即启动或定时自启动模式。当选择立即启动模式，豆浆机立即启动自动打磨和制作豆浆的程序；若选择定时自启动模式，根据需要设置豆浆开始打磨的时间(如早上7:00)，如果无需更改以前设置好的默认定时启动时间，则直接确认。定时时间确认后豆浆机进入定时自启动模式，待定时时间到启动相应豆浆类型的制浆工作；4，豆浆制作完成后自动进行声音报警提示。

通过增加实时时间显示和实时时间定时功能，让豆浆机在设定的任意时间点自动启动并制作豆浆，提升了智能型豆浆机的智能化水平，方便人们的日常生活，提高人们的生活质量。而且定时时间记忆功能可简化豆浆机的预约定时启动操作，使得使用操作对象既适合上班一族的年轻人，也适合中老年人和儿童。

附图说明

图1是本发明一个实施例的豆浆机系统方框图；

图2是本发明一个实施例的控制面板示意图；

图3是本发明一个实施例的控制电路图。

其中，1、豆浆类型指示灯，2、干豆豆浆指示灯，3、玉米豆浆指示灯，4、果蔬豆浆指示灯，5、显示切换按键，6、豆浆类型选择按键，7、立即启动按键，8、定时自启动按键；9、当前时间指示灯，10，预约时间指示灯，11、实时时间及定时时间显示屏。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方法作进一步描述：

如图1所示，本发明所提供的豆浆机包括以下模块：微处理器(MCU)、主电源模块、备用电源模块、实时时钟电路模块、显示电路模块、检测电路和按键控制电路模块、电机和发热管模块、报警电路模块。MCU控制器控制各个模块工作；主电源模块单向输入式连接MCU，为豆浆机提供工作电源；备用电源模块单向输入式连接实时时钟电路模块，为时钟电路模块供电；实时时钟电路模块双向连接MCU，为豆浆机提供实时时间、定时时间及定时时间到的报警信号，并存储定时启动时间；显示电路模块单向输出连接MCU，实时显示当前时间和预约定时时间，并点亮或显示相应的豆浆类型LED指示灯；检测电路和按键控制电路模块单向输入连接MCU，实现豆浆机的缺水和溢出检测，以及人机接口的按键操作和控制；电机和发热管模块为单向输出连接MCU，实现加热，打磨等豆浆制作功能；报警输出模块为单向输出连接MCU，提供豆浆机工作异常及豆浆制作完成的声音报警功能。

图2是可实时定时自启动的豆浆机控制面板。图中标号“1”，“2”，“3”，“4”分别为五谷豆浆、干豆豆浆、玉米豆浆和果蔬豆浆的豆浆类型LED指示灯。标号“5”，“6”，“7”，“8”分别为显示切换、豆浆类型选择、立即启动和定时自启动按键。“9”，“10”分别为当前时间和定时时间的指示灯。“11”为LED显示器实时显示当前时间和定时时间等(本发明实施例中采用的是LED显示器，可以用LCD显示器进行代替)。通常默认状态下五谷豆浆LED指示灯1点亮，即默认状态中豆浆类型为五谷豆浆；当按下(单击)豆浆类型选择按键6，干豆豆浆LED指示灯2点亮，豆浆类型被选定为干豆豆浆。再次按下豆浆类型选择按键6，玉米豆浆LED指示灯3点亮，豆浆类型被选定为玉米豆浆。第三次按下豆浆类型选择按键6，果蔬豆浆LED指示灯4点亮，豆浆类型被选定为果蔬豆浆。继续按下豆浆类型选择按键6，又循环为五谷豆浆LED指示灯1点亮，豆浆类型被选定为初始类型。这样以此类推，通过不断按下豆浆类型选择按键6来循环点亮各种豆浆类型的LED指示灯1、2、3、4，循环选择准备制作的豆浆类型。

如果不需要定时自启动功能，在准备好待打磨的谷物和豆子后，按下立即启动按键7，豆浆机随即运转。此模式的功能与普通智能豆浆机相同。

如果需要定时自启动功能，则连续两次按下(双击)定时自启动按键8，此时显示器11显示时间的“小时”部分开始闪烁，按下按键6可以增加闪烁小时部分的时间，按下按键5则可以减小闪烁小时部分的时间。调整好定时启动的小时部分时间以后，再次按下定时自启动按键8，此时显示器11显示时间的“分钟”部分闪烁，按下按键6可以增加闪烁分钟部分的时间，按下按键5则可以减小闪烁分钟部分的时间。定时自启动的分钟调整好以后，按下定时自启动按键8进行确认，豆浆机即进入了定时自启动的模式。如果不需要调整定时自启动的时间，则直接单击定时启动按键8，豆浆机即进入了定时自启动模式。

如果当前时间不准确，需要进行调整时，两次按下(双击)立即启动按键7，此时显示器11显示时间的“小时”部分闪烁，按下按键6可以增加闪烁小时部分的时间，按下按键5则可以减小小时闪烁部分的时间。调整好显示时间的小时部分以后，按下按键7，此时显示器11显示时间的“分钟”部分闪烁，按下按键6可以增加闪烁分钟部分的时间，按下按键5则可以减小闪烁分钟部分的时间。显示时间的分钟调整好后，按下按键7确认，完成显示时间的调整。

图2是基于硬件实时时钟(RTC)集成电路的具有定时自启动功能的豆浆机控制电路。除了具有普通智能型豆浆机的单片机控制电路，电机转动，加热，溢出和缺水等检测电路和报警电路外，该控制电路特别增加了具有定时自启动功能的时钟电路，备用电源电路，按键控制电路和LED显示电路等。

在没有接上主电源(220VAC)时，整个电路只有硬件实时时钟U2集成电路处于工作状态，此时实时时钟(RTC)靠备用电源B1维持供电，形成备用电源电路。由于各个厂家的RTC集成电路的功耗基本上均在2uA左右，这对备用电源的要求就大大降低。对于一个设计寿命为10年的豆浆机，选用大于200mAh的纽扣电池即可。

当接上主电源后，单片机U3上电工作，MCU读出RTC U2当前的时间，并驱动显示器显示。单片机U3通过AD扫描可以检测到按键K1，K2，K3和K4的是否按下，形成按键控制电路。K1，K2，K3和K4分别是前面控制面板的“显示切换”、“豆浆类型”选择、“立即启动”和“定时自启动”按键的控制开关。单片机U3根据按键K1，K2，K3和K4的不同输入，相应执行和处理豆浆机的各种不同功能。

当单片机U3检测到K4(定时自启动按键)为单击按下时，即用户设置定时自启动模式，单片机U3与以硬件实时时钟U2为核心的电路完成豆浆机的定时自启动功能。

当单片机U3检测到K4(定时自启动按键)为双击按下时，即用户设置定时自启动的时间。设置好启动时间，MCU以I2C总线方式将用户设置的自启动时间存入RTC的报警时间寄存器，当报警时间到，RTC会输出一中断信号给MCU，MCU随即输出高电平给Q2/Q1，使继电器J2/J1吸合，从而使发热管和电机工作，完成豆浆机的定时自启动功能。

当单片机检测到K3(立即启动按键)单击按下时，即进入立即启动模式，MCU会立即启动发热管和电机的工作。

当单片机检测到K3双击按下时，即用户设置当前的时间，设置好当前时间，MCU以I2C的通信方式将用户设置的当前时间存入RTC的时间寄存器。

当单片机检测到K2(豆浆类型按键)按下时，MCU将切换豆浆类型，从而选择相应的模式来执行豆浆机的运行。

当单片机检测到K1(显示切换按键)按下时，MCU将切换显示的数据。由当前时间切换到定时自启动的时间，当再次按下K1，亦可由定时自启动时间切换到当前时间。

此外，单片机还控制驱动LED指示灯D7、D8、D9、D10，D11，D12和LED显示器DPY的发光和显示，即控制面板中的LED指示灯“1”、“2”、“3”、“4”、“9”、“10”和显示器“11”等相应功能的显示，如LED指示灯显示豆浆类型，显示器则显示实时时钟及定时时间等。

本发明实施例中列举的是基于硬件RTC集成电路的一种可实时定时自启动的豆浆机控制电路，完全可以采用单片机自带的RTC模块，或者用单片机软件模拟的RTC来实现豆浆机的定时自启动。因此各种基于RTC的具有实时定时自启动功能的豆浆机均应属本发明的保护内容。

Claims (5)

1.一种可实时定时自启动的智能豆浆机，其特征在于，豆浆机工作模块包括：

一主电源模块：为豆浆机提供工作电源；

一备用电源模块：为实时时钟电路模块供电；

一实时时钟电路模块：提供实时时间、定时时间及定时时间到的报警信号，并存储定时启动时间；

一检测电路：实现豆浆机的缺水及溢出检测；

一按键控制电路模块：人机接口的按键控制，包括豆浆机的启动方式、工作模式、定时和显示时间设置；

一显示电路模块：实时显示当前时间和预约定时时间，并点亮或显示相应的豆浆类型指示灯；

一报警电路模块：提供豆浆机工作异常和豆浆制作完成时的报警；

一电机和发热管模块：实现打磨和加热等豆浆制作过程；

一微处理器MCU(U3)：控制上述各模块使其工作；

其中，所述主电源模块单向输入式连接微处理器MCU(U3)；所述备用电源模块单向输入式连接实时时钟电路模块；所述实时时钟电路模块双向连接微处理器MCU(U3)；所述显示电路模块单向输出连接微处理器MCU(U3)；所述检测电路和按键控制电路模块单向输入连接微处理器MCU(U3)；所述电机和发热管模块，报警输出模块均为单向输出连接微处理器MCU(U3)。

2.根据权利要求1所述的可实时定时自启动的智能豆浆机，其特征在于，在控制面板上设置有实时时间和定时时间显示屏，定时自启动按键、立即启动按键和豆浆类型选择按键，还有各种豆浆类型指示灯，包括五谷豆浆、干豆豆浆、玉米豆浆和果蔬豆浆四种类型。

3.根据权利要求1所述的可实时定时自启动的智能豆浆机的操作方法，其特征在于：

通常默认状态下五谷豆浆LED指示灯(1)点亮，即默认状态中豆浆类型为五谷豆浆；

当按下或单击豆浆类型选择按键(6)，干豆豆浆LED指示灯(2)点亮， 豆浆类型被选定为干豆豆浆；

再次按下豆浆类型选择按键(6)，玉米豆浆LED指示灯(3)点亮，豆浆类型被选定为玉米豆浆；

第三次按下豆浆类型选择按键(6)，果蔬豆浆LED指示灯(4)点亮，豆浆类型被选定为果蔬豆浆；

继续按下豆浆类型选择按键(6)，又循环为五谷豆浆LED指示灯(1)点亮，豆浆类型被选定为初始类型；

这样依次类推，通过不断按下豆浆类型选择按键(6)来循环点亮各种豆浆类型的LED指示灯(1、2、3、4)，循环选择准备制作的豆浆类型；

当不需要定时自启动功能时，在准备好待打磨的谷物和豆子后，按下立即启动按键(7)，豆浆机随即运转，此模式的功能与普通智能豆浆机相同；

当需要定时自启动功能时，则连续两次按下或双击定时自启动按键(8)，此时显示器(11)显示时间的“小时”部分开始闪烁，按下豆浆类型选择按键(6)来增加闪烁小时部分的时间，按下显示切换按键(5)则减小闪烁小时部分的时间；

调整好定时启动的小时部分时间以后，再次按下定时自启动按键(8)，此时显示器(11)显示时间的“分钟”部分闪烁，按下豆浆类型选择按键(6)增加闪烁分钟部分的时间，按下显示切换按键(5)则减小闪烁分钟部分的时间；

定时自启动的分钟调整好以后，按下定时自启动按键(8)进行确认，豆浆机即进入了定时自启动的模式，当不需要调整定时自启动的时间时，则直接单击定时自启动按键(8)，豆浆机即进入了定时自启动模式。

4.根据权利要求3所述的可实时定时自启动的智能豆浆机的操作方法，其特征在于：

当当前时间不准确需要进行调整时，两次按下或双击立即启动按键(7)，此时显示器(11)显示时间的“小时”部分闪烁，按下豆浆类型选择按键(6)增加闪烁小时部分的时间，按下显示切换按键(5)则减小小时闪烁部分的时间；

调整好显示时间的小时部分以后，按下立即启动按键(7)，此时显示器(11)显示时间的“分钟”部分闪烁，按下豆浆类型选择按键(6)增加闪烁分钟部分的 时间，按下显示切换按键(5)则减小闪烁分钟部分的时间；

显示时间的分钟调整好后，按下立即启动按键(7)确认，完成显示时间的调整。

5.根据权利要求1所述的可实时定时自启动的智能豆浆机的控制方法，其特征在于：

在没有接上主电源时，整个电路只有硬件实时时钟RTC(U2)集成电路处于工作状态，此时硬件实时时钟RTC(U2)靠备用电源B1维持供电，形成备用电源电路；

当接上主电源后，微处理器MCU(U3)上电工作，微处理器MCU(U3)读出硬件实时时钟RTC(U2)当前的时间，并驱动显示器显示；

微处理器MCU(U3)通过AD扫描可以检测到按键K1、按键K2、按键K3和按键K4是否按下，形成按键控制电路，按键K1、按键K2、按键K3和按键K4分别是前面控制面板的“显示切换”、“豆浆类型选择”、“立即启动”和“定时自启动”按键的控制开关；微处理器MCU(U3)根据按键K1、按键K2、按键K3、按键K4的不同输入，相应执行和处理豆浆机的各种不同功能；

当微处理器MCU(U3)检测到按键K4为单击按下时，即用户设置定时自启动模式，微处理器MCU(U3)与以硬件实时时钟RTC(U2)为核心的电路完成豆浆机的定时自启动功能；

当微处理器MCU(U3)检测到按键K4为双击按下时，即用户设置定时自启动的时间，设置好启动时间，微处理器MCU(U3)以I2C总线方式将用户设置的自启动时间存入硬件实时时钟RTC(U2)的报警时间寄存器，当报警时间到，硬件实时时钟RTC(U2)会输出一中断信号给微处理器MCU(U3)，微处理器MCU(U3)随即输出高电平给场效应管Q1和Q2，使继电器J1和J2吸合，从而使发热管和电机工作，完成豆浆机的定时自启动功能；

当微处理器MCU(U3)检测到按键K3单击按下时，即进入立即启动模式，微处理器MCU(U3)会立即启动发热管和电机的工作；

当微处理器MCU(U3)检测到按键K3双击按下时，即用户设置当前的时间，设置好当前时间，微处理器MCU(U3)以I2C的通信方式将用户设置的当 前时间存入硬件实时时钟RTC(U2)的时间寄存器；

当微处理器MCU(U3)检测到按键K2按下时，微处理器MCU(U3)将切换豆浆类型，从而选择相应的模式来执行豆浆机的运行；

当微处理器MCU(U3)检测到按键K1按下时，微处理器MCU(U3)将切换显示当前时间和定时自启动的时间，若目前显示的是当前时间，按下按键K1后，切换显示为定时自启动的时间，当再次按下按键K1后，定时自启动的时间又切换到当前时间。 

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