CN102004456A

CN102004456A - 智能食物垃圾处理机控制电路

Info

Publication number: CN102004456A
Application number: CN2010105086547A
Authority: CN
Inventors: 李广; 肖文发; 朱明扬
Original assignee: MINGDA ELECTROMECHANICAL MANUFACTURING (ZHENGZHOU) Co Ltd
Current assignee: Shanghai Onedear Environment Technology Co., Ltd.
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: CN102004456B

Abstract

本发明涉及一种智能食物垃圾处理机控制电路；智能食物垃圾处理机控制电路含有电源模块、微处理模块、电机控制模块、语音模块、电机，电源模块含有EMC模块、辅助电源模块，外部输入的交流电与EMC模块的输入端连接，EMC模块的输出端与辅助电源模块的输入端连接，辅助电源模块为微处理模块、电机控制模块、语音模块供电，EMC模块为电机控制模块供电，微处理模块通过电机控制模块与电机连接，微处理模块中的微处理器的PD3端的输出信号经三极管Q3开关转换后进入音乐控制器的输入端，音乐控制器的输出端接喇叭；本发明提供了一种体积小、重量轻、运行平稳、寿命长、安全可靠、智能化程度高的智能食物垃圾处理机控制电路。

Description

智能食物垃圾处理机控制电路

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理机控制电路，特别是涉及一种智能食物垃圾处理机控制电路。

背景技术

目前，随着生活水平的不断提高，人们在餐后往往剩下大量的骨头、鱼刺、果壳、菜梗、茶叶等食物垃圾，通常的处理是放入塑料袋内，这样，易霉烂变质的厨房垃圾会给家居生活带来明显的污染，即便是后来投入公共垃圾桶，对公共环境又造成了一定的污染，尤其是在夏天，在室外陈放的厨房垃圾更易霉烂变质，对环境的污染更严重。另外，由于盛装垃圾的塑料袋不易降解，并且垃圾场处理垃圾的方式多是采用填埋、堆放、焚烧等，这样更造成了环境污染的日趋严重。

为了解决上述问题，出现了食物垃圾处理机，目前，市场上家用食物垃圾处理机多数使用的是交流电机，控制也是简单的手动控制，费时费力、不节能；要实现大的转动力矩，就必须增加其体积和重量，不但笨重，而且还容易造成水槽的变形、漏水、漏电，既不安全，产品的寿命又短；另外有些产品虽然采用的是直流电机，但也都是简单的控制方式，没有完全实现智能化控制；有的干脆使用直流有刷电机，由于碳刷的寿命短，就决定了整个处理机使用的寿命不长，而且重量也较笨重；由于以上电机的特性，就不可避免的会出现振动大、噪声高的状况，这就势必会对食物垃圾处理机的长期稳定运行和水槽的寿命带来负面影响。

因此，市场上急需要提供一种智能化食物垃圾处理机，其操作要简单，研磨效要果好，要轻巧、节能、安全、耐用、噪音小、可靠性高、寿命长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种体积小、重量轻、运行平稳、寿命长、安全可靠、智能化程度高的智能食物垃圾处理机控制电路。

本发明的技术方案：

一种智能食物垃圾处理机控制电路，含有电源模块、微处理模块、电机控制模块、电机，电源模块含有EMC模块、辅助电源模块，外部输入的交流电与EMC模块的输入端连接，EMC模块的输出端与辅助电源模块的输入端连接，辅助电源模块为微处理模块、电机控制模块供电，EMC模块为电机控制模块供电，微处理模块含有微处理器，微处理模块通过电机控制模块与电机连接。

电机控制模块含有电机驱动器、光电耦合器，微处理器通过电机驱动器与电机连接，电机的换向信号经过光电耦合器隔离后输入到微处理器的输入端，电机的温度检测信号输入到电机驱动器的输入端；EMC模块含有差模电容C5、差模电容C6、共模电感、共模电容C7、共模电容C8、整流器，外部输入的交流电依次通过差模电容C5、共模电感、共模电容C7和共模电容C8、差模电容C6后再经过整流器变成直流电输出，差模电容C5并接在共模电感的前端，差模电容C6并接在共模电感的后端，共模电容C7和共模电容C8串联后并接在共模电感的后端， EMC模块输出的直流电给电机驱动器供电，EMC模块输出的直流电经过电阻分压、稳压管稳压和电容C24滤波后还输入到微处理器的输入端；辅助电源模块含有开关电源变压器初级切换器、变压器、稳压器，EMC模块输出的直流电输入到变压器的初级绕组的一端，变压器的反馈绕组中的信号输入到开关电源变压器初级切换器的输入端，开关电源变压器初级切换器的漏极的信号输入到变压器的初级绕组的另一端，开关电源变压器初级切换器的源极接地，变压器的次级绕组的输出进入稳压器的输入端，稳压器的输出给微处理器、电机驱动器、光电耦合器供电。

EMC模块中含有热敏电阻，外部输入的交流电流过热敏电阻后再进入共模电感中，微处理器的PA5端的输出信号经三极管Q1和三极管Q4的两级放大后驱动继电器J4的线圈，继电器J4的常开触点并接在热敏电阻两端，所述EMC模块输出的直流电经过电阻R23和电阻R24分压、稳压管D11稳压和电容C24滤波后输入到微处理器的AIN0端；所述微处理模块含有启动按钮、仿真接口，启动按钮通过光电耦合器O1与微处理器的PD6端连接，仿真接口与微处理器的VPP端、ICCDATA端、ICCCLK端、RESET端连接；所述电机控制模块含有电机驱动器、光电耦合器O2、光电耦合器O3、光电耦合器O4，电机的换向信号输出端HA1、换向信号输出端HA2、换向信号输出端HA3分别通过光电耦合器O2、光电耦合器O3、光电耦合器O4与微处理器的MCIA端、MCIB端、MCIC端连接，电机的温度检测信号输出端与电机驱动器的T/ITRIP端连接，电机驱动器的驱动输出端W、驱动输出端V、驱动输出端U分别与电机的输入端WO、输入端VO、输入端UO连接，微处理器的MCO0端、MCO2端、MCO4端、MCO1端、MCO3端、MCO5端分别与电机驱动器的HIN1端、HIN2端、HIN3端、LIN1端、LIN2端、LIN3端、HIN1端连接，微处理器的PC2端与电机驱动器的VRU端、VRV端、VRW端连接；所述稳压器含有稳压器U3、稳压器U4、稳压器U5、稳压器U6。

微处理器的型号为ST7FMC1K2T6；电机驱动器的型号为IRAMS06UP60A；开关电源变压器初级切换器的型号为VIPER22A；稳压器U3的型号为TL431；稳压器U4的型号为7815；稳压器U5的型号为7824；稳压器U6的型号为78L05；电机为直流永磁无刷电机。

智能食物垃圾处理机控制电路还含有语音模块，辅助电源模块为语音模块供电，语音模块含有音乐控制器、喇叭、三极管Q3，所述微处理器的PD3端的输出信号经三极管Q3开关转换后进入音乐控制器的输入端，音乐控制器的输出端接喇叭。

语音模块还含有三极管Q5、继电器J5，三极管Q3的输出信号经三极管Q5放大后驱动继电器J5的线圈，继电器J5的常开触点串接在冲刷水控制电磁阀的供电回路中。

本发明的微处理器的工作过程如下：

a．初始化

b．判断是否有启动按钮信号？如有，执行步骤c；如没有执行步骤a；

c．判断EMC模块的输出是否正常？如正常，执行步骤d；如不正常，执行步骤a；

d．设置初始参数；

e．先启动冲刷水控制电磁阀，再延时3秒，然后，启动电机工作；

f．判断EMC模块的输出是否正常？如正常，执行步骤g；如不正常，执行步骤a；

g．判断电机转速是否为额定转速？如是，执行步骤i；如不是，执行步骤h；

h．调整电机参数；

i．判断电机是否堵转保护？如是，执行步骤k；如不是，执行步骤j；

j．判断电机工作时间到否？如到，执行步骤l；如不到，执行步骤f；

k．结束；

l．关闭电机，执行步骤m；

m．延时，执行步骤n；

n．关闭冲刷水控制电磁阀，执行步骤a。

本发明的有益效果：

1、本发明的EMC模块采用共模电感、共模电容、差模电容等，有效克服了干扰问题，使本发明不受外界电磁等干扰的影响。不论工作的环境多么恶劣，本发明都能正常地工作，而且，本发明在本身不受外界干扰的同时，也不会干扰外界物体，减少了电磁干扰对人身安全造成的危害。

2、本发明的辅助电源模块采用开关电源处理技术，根据设计输出的电压值来调整开关电源变压器初级切换器的PWM脉宽，输出电压、电流稳定，有效的保证了微处理模块、电机控制模块、语音模块等的电源供给稳定性问题，增强了本发明的使用寿命。

3、本发明的微处理器可通过编程对食物垃圾处理机进行适时的跟踪、采样、比较、保护和控制，使用者只需轻轻一扭启动按钮，微处理器即根据适时采样值进行分析、计算和处理，判定正确信号后及时发出控制指令控制冲刷水控制电磁阀和电机，实现了自动出水、自动研磨、处理完毕后自动关机、自动关水等一系列全自动功能，本发明具有自动控制流水、过程适时监控、过载及时采样、工作按需定时等智能处理过程，整个过程只需要使用者的一扭，完全解决了使用者的安全问题。

4、本发明采用先进的直流永磁无刷电机，该电机启动扭矩大、运行平稳、使用寿命长、体积小、重量轻、易于实现各种控制与保护等，保证了整机的轻巧和智能型；该电机比原有的碳刷电机具有很大优越性，由于其采用直流永磁感应技术，可终身免维护。

附图说明：

图1为智能食物垃圾处理机控制电路的原理框图示意图；

图2为微处理模块的原理示意图；

图3为EMC模块的原理示意图；

图4为辅助电源模块的原理示意图；

图5为电机控制模块的原理示意图；

图6为语音模块的原理示意图；

图7为微处理器的控制程序流程示意图。

具体实施方式：

参见图 1～图7，图中，智能食物垃圾处理机控制电路含有电源模块、微处理模块、电机控制模块、电机，电源模块含有EMC模块、辅助电源模块，外部输入的交流电与EMC模块的输入端连接，EMC模块的输出端与辅助电源模块的输入端连接，辅助电源模块为微处理模块、电机控制模块供电，EMC模块为电机控制模块供电，微处理模块含有微处理器U7，微处理模块通过电机控制模块与电机连接。

电机控制模块含有电机驱动器IPM1、光电耦合器，微处理器U7通过电机驱动器IPM1与电机连接，电机的换向信号经过光电耦合器隔离后输入到微处理器U7的输入端，电机的温度检测信号输入到电机驱动器IPM1的输入端；EMC模块含有差模电容C5、差模电容C6、共模电感T1、共模电容C7、共模电容C8、整流器B1，外部输入的交流电依次通过差模电容C5、共模电感T1、共模电容C7和共模电容C8、差模电容C6后再经过整流器B1变成脉动直流电输出，再经过滤波电容C9后得到平稳的直流电，差模电容C5并接在共模电感T1的前端，差模电容C6并接在共模电感T1的后端，共模电容C7和共模电容C8串联后并接在共模电感T1的后端， EMC模块输出的直流电给电机驱动器IPM1供电，EMC模块输出的直流电经过电阻分压、稳压管稳压和电容C24滤波后还输入到微处理器U7的输入端；辅助电源模块含有开关电源变压器初级切换器U2、变压器T2、稳压器，EMC模块输出的直流电输入到变压器T2的初级绕组的一端，变压器T2的反馈绕组中的信号输入到开关电源变压器初级切换器U2的输入端VDD，开关电源变压器初级切换器U2的漏极DRAIN的信号输入到变压器T2的初级绕组的另一端，开关电源变压器初级切换器U2的源极SOURCE接地，变压器T2的次级绕组的输出进入稳压器的输入端，稳压器的输出给微处理器U7、电机驱动器IPM1、光电耦合器供电。

EMC模块中含有热敏电阻NTC1，外部输入的交流电流过热敏电阻NTC1后再进入共模电感T1中，微处理器U7的PA5端的输出信号经三极管Q1和三极管Q4的两级放大后驱动继电器J4的线圈，继电器J4的常开触点并接在热敏电阻NTC1两端，EMC模块输出的直流电经过电阻R23和电阻R24分压、稳压管D11稳压和电容C24滤波后输入到微处理器U7的AIN0端；微处理模块含有启动按钮、仿真接口，启动按钮通过光电耦合器O1与微处理器U7的PD6端连接，仿真接口与微处理器U7的VPP端、ICCDATA端、ICCCLK端、RESET端连接；电机控制模块含有电机驱动器IPM1、光电耦合器O2、光电耦合器O3、光电耦合器O4，电机的换向信号输出端HA1、换向信号输出端HA2、换向信号输出端HA3分别通过光电耦合器O2、光电耦合器O3、光电耦合器O4与微处理器U7的MCIA端、MCIB端、MCIC端连接，电机的温度检测信号输出端TEMP SENSE与电机驱动器IPM1的T/ITRIP端连接，电机驱动器IPM1的驱动输出端W、驱动输出端V、驱动输出端U分别与电机的输入端WO、输入端VO、输入端UO连接，微处理器U7的MCO0端、MCO2端、MCO4端、MCO1端、MCO3端、MCO5端分别与电机驱动器IPM1的HIN1端、HIN2端、HIN3端、LIN1端、LIN2端、LIN3端、HIN1端连接，微处理器U7的PC2端与电机驱动器IPM1的VRU端、VRV端、VRW端连接；稳压器含有稳压器U3、稳压器U4、稳压器U5、稳压器U6。

微处理器U7的型号为ST7FMC1K2T6；电机驱动器IPM1的型号为IRAMS06UP60A；开关电源变压器初级切换器U2的型号为VIPER22A；稳压器U3的型号为TL431；稳压器U4的型号为7815；稳压器U5的型号为7824；稳压器U6的型号为78L05；电机为直流永磁无刷电机。

智能食物垃圾处理机控制电路还含有语音模块，辅助电源模块为语音模块供电，语音模块含有音乐控制器U10、喇叭、三极管Q3，微处理器U7的PD3端的输出信号经三极管Q3开关转换后进入音乐控制器U10的输入端，音乐控制器U10的输出端接喇叭。

本发明的微处理器U7的工作过程如下：

a．初始化

d．设置初始参数；

h．调整电机参数；

k．结束；

l．关闭电机，执行步骤m；

m．延时，执行步骤n；

n．关闭冲刷水控制电磁阀，执行步骤a。

Claims

1.一种智能食物垃圾处理机控制电路，含有电源模块、微处理模块、电机控制模块、电机，其特征是：电源模块含有EMC模块、辅助电源模块，外部输入的交流电与EMC模块的输入端连接，EMC模块的输出端与辅助电源模块的输入端连接，辅助电源模块为微处理模块、电机控制模块供电，EMC模块为电机控制模块供电，微处理模块含有微处理器，微处理模块通过电机控制模块与电机连接。

2.根据权利要求1所述的智能食物垃圾处理机控制电路，其特征是：所述电机控制模块含有电机驱动器、光电耦合器，微处理器通过电机驱动器与电机连接，电机的换向信号经过光电耦合器隔离后输入到微处理器的输入端，电机的温度检测信号输入到电机驱动器的输入端；所述EMC模块含有差模电容C5、差模电容C6、共模电感、共模电容C7、共模电容C8、整流器，外部输入的交流电依次通过差模电容C5、共模电感、共模电容C7和共模电容C8、差模电容C6后再经过整流器变成直流电输出，差模电容C5并接在共模电感的前端，差模电容C6并接在共模电感的后端，共模电容C7和共模电容C8串联后并接在共模电感的后端， EMC模块输出的直流电给电机驱动器供电，EMC模块输出的直流电经过电阻分压、稳压管稳压和电容C24滤波后还输入到微处理器的输入端；所述辅助电源模块含有开关电源变压器初级切换器、变压器、稳压器，EMC模块输出的直流电输入到变压器的初级绕组的一端，变压器的反馈绕组中的信号输入到开关电源变压器初级切换器的输入端，开关电源变压器初级切换器的漏极的信号输入到变压器的初级绕组的另一端，开关电源变压器初级切换器的源极接地，变压器的次级绕组的输出进入稳压器的输入端，稳压器的输出给微处理器、电机驱动器、光电耦合器供电。

3.根据权利要求2所述的智能食物垃圾处理机控制电路，其特征是：所述EMC模块中含有热敏电阻，外部输入的交流电流过热敏电阻后再进入共模电感中，所述微处理器的PA5端的输出信号经三极管Q1和三极管Q4的两级放大后驱动继电器J4的线圈，继电器J4的常开触点并接在热敏电阻两端，所述EMC模块输出的直流电经过电阻R23和电阻R24分压、稳压管D11稳压和电容C24滤波后输入到微处理器的AIN0端；所述微处理模块含有启动按钮、仿真接口，启动按钮通过光电耦合器O1与微处理器的PD6端连接，仿真接口与微处理器的VPP端、ICCDATA端、ICCCLK端、RESET端连接；所述电机控制模块含有电机驱动器、光电耦合器O2、光电耦合器O3、光电耦合器O4，电机的换向信号输出端HA1、换向信号输出端HA2、换向信号输出端HA3分别通过光电耦合器O2、光电耦合器O3、光电耦合器O4与微处理器的MCIA端、MCIB端、MCIC端连接，电机的温度检测信号输出端与电机驱动器的T/ITRIP端连接，电机驱动器的驱动输出端W、驱动输出端V、驱动输出端U分别与电机的输入端WO、输入端VO、输入端UO连接，微处理器的MCO0端、MCO2端、MCO4端、MCO1端、MCO3端、MCO5端分别与电机驱动器的HIN1端、HIN2端、HIN3端、LIN1端、LIN2端、LIN3端、HIN1端连接，微处理器的PC2端与电机驱动器的VRU端、VRV端、VRW端连接；所述稳压器含有稳压器U3、稳压器U4、稳压器U5、稳压器U6。

4.根据权利要求3所述的智能食物垃圾处理机控制电路，其特征是：所述微处理器的型号为ST7FMC1K2T6；所述电机驱动器的型号为IRAMS06UP60A；所述开关电源变压器初级切换器的型号为VIPER22A；所述稳压器U3的型号为TL431；所述稳压器U4的型号为7815；所述稳压器U5的型号为7824；所述稳压器U6的型号为78L05；所述电机为直流永磁无刷电机。

5.根据权利要求1所述的智能食物垃圾处理机控制电路，其特征是：所述智能食物垃圾处理机控制电路还含有语音模块，所述辅助电源模块为语音模块供电，语音模块含有音乐控制器、喇叭、三极管Q3，所述微处理器的PD3端的输出信号经三极管Q3开关转换后进入音乐控制器的输入端，音乐控制器的输出端接喇叭。

6.根据权利要求5所述的智能食物垃圾处理机控制电路，其特征是：所述语音模块还含有三极管Q5、继电器J5，所述三极管Q3的输出信号经三极管Q5放大后驱动继电器J5的线圈，继电器J5的常开触点串接在冲刷水控制电磁阀的供电回路中。