CN105423379B - 一种油烟机显示板电路、电源板电路及油烟机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油烟机显示板电路、电源板电路及油烟机。显示板电路中的发射端电路包括三极管(P1)和电阻(R1、R2、R3)；其中，三级管(P1)的发射极连接电源电压，基极通过电阻(R1)连接显示板控制器的输出端，集电极分别连接电阻(R2)和电阻(R3)的一端；电阻(R2)的另一端接地，电阻(R3)的另一端连接显示板的发射端子(TX1)；发射端子(TX1)用于向电源板电路发送信号。通过采用本发明所提供的显示板电路、电源板电路既可以保证线束长距离的通信，又可以适用于无线通信中的5V‑3.3V转换的通信方式。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种油烟机显示板电路、电源板电路及油烟机。
背景技术
目前油烟机产品电控制板分为电源板和显示板，一般是以线束连接的方式，以便电源板给显示板进行充电和通信。油烟机长期在高温油烟环境下使用，加之在必要情况下还需要进行维修拆机清洗等，久而久之线束严重腐蚀和老化，导致线束面临断掉的问题，致使显示板功能失效。
以传统的线束方式连接实现油烟机的控制，使油烟机面临着寿命短的问题，。然而随着“互联网+”概念的不断深化，手机远程控制功能将会被更多的商家所开发，共同致力于打造“智慧厨房”。而油烟机都或多或少的与智能挂钩，最为常见的功能就是智能触控，远距离控制油烟机的各种功能。
然而现有技术中通过传统线束方式连接电控时，油烟机中显示板和电源板板通常采用图1所述的通信电路。接收端和发射端分别通过两个电阻的配合实现信号的传输。然而该种通信方式虽然可以实现高低电平的传输，但是由于结构较为简单，目前只适用于非常短距离的通信，。对于远距离的传输，可能导致信号不稳定或者由于干扰因素导致信号传输错误，
因此，如何在油烟机中实现显示板与控制板的远距离通信，保证信号的传输质量，是目前智能家电领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种油烟机显示板电路、电源板电路以及油烟机，用以解决现有技术中油烟机电源板和显示板之间的远距离通信问题。
依据本发明的一方面，提供一种油烟机显示板电路，包括发射端电路和接收端电路：
所述发射端电路包括三极管(P1)和电阻(R1、R2、R3)；其中，
三极管(P1)的发射极连接电源电压，基极通过电阻(R1)连接显示板控制器的输出端(MCU-TXD)，集电极分别连接电阻(R2)和电阻(R3)的一端；所述电阻(R2)的另一端接地，所述电阻(R3)的另一端连接显示板的发射端子(TX1)；所述发射端子(TX1)用于向电源板电路发送信号；
所述接收端电路包括电阻(R4、R5、R6、R7)和三极管(N1)；其中，
电阻(R4)一端连接显示板的接收端子(RX1)，一端连接所述三极管(N1)的基极；所述接收端子(RX1)用于接收电源板发送的信号；所述三极管(N1)的基极通过电阻(R5)接地，发射极接地，集电极分别连接电阻(R6)和电阻(R7)的一端；所述电阻(R6)的另一端连接电源电压；所述电阻(R7)的另一端连接显示板控制器的输入端(MCU-RXD)。
进一步地，当电源板电路的信号电压与所述显示板控制器的信号电压不匹配时，所述电阻(R1)通过电压转换电路与显示板控制器的输出端(MCU-TXD)相连接。
进一步地，所述电压转换电路包括场效应管(MOS1)和电阻(R8、R9)；其中，
所述场效应管(MOS1)的栅极连接电源电压，源极连接所述显示板控制器的输出端(MCU-TXD)，漏极分别连接所述电阻(R1)和电阻(R9)的一端；所述电阻(R9)的另一端连接电源电压；电阻(R8)的一端连接转换电压，另一端连接所述显示板控制器的输出端(MCU-TXD)。
进一步地，所述电阻(R3)通过钳位电路连接所述发射端子(TX1)。
进一步地，所述发射端子(TX1)、所述接收端子(RX1)通过无线通信模块与电源板电路进行无线通信。
进一步地，所述三极管(P1)通过电阻(RL)连接电阻(R3)，所述电阻(R3)和电阻(RL)的连接点通过电容(C1)接地；所述电阻R5的两端并联电容(C2)；所述显示板控制器的输入端(MCU-RXD)通过电容(C3)接地。
依据本发明的另一方面，本发明提供一种油烟机电源板电路，包括发射端电路和接收端电路：
所述发射端电路包括三极管(P2)和电阻(R10、R11、R12、R13)；其中，
所述三极管(P2)基极通过电阻(R10)连接电源板控制器的输出端(TXD1)，发射极连接电源电压，集电极分别连接电阻(R11)和电阻(R12)的一端；所述电阻(R11)的另一端连接地；所述电阻(R12)的另一端连接电源板的发射端子(TX2)；所述发射端子(TX2)用于向显示板电路发送信号；
所述接收端电路包括三极管(N2)和电阻(R13、R14、R15、R16)；其中，
电阻(R13)一端连接电源板的接收端子(RX2)，一端连接连接三极管(N2)的基极；所述电源板的接收端子(RX2)用于接收显示板电路发送的信号；所述三极管(N2)的基极通过电阻(R14)接地，发射极连接地，集电极分别连接电阻(R15)、电阻(R16)的一端；所述电阻(R15)的另一端连接电源电压；所述电阻(R16)的另一端连接所述电源板控制器的输入端(RXD1)。
进一步地，所述电阻(R12)通过钳位电路连接所述发射端子(TX2)。
进一步地，所述发射端子(TX2)、所述接收端子(RX2)通过无线通信模块与显示板电路进行无线通信。
进一步地，所述电阻(R11)的两端并联电容(C4)；所述电阻(R14)的两端并联电容(C5)；所述接收端子(RX2)通过电容(C6)连接地；所述电源板控制器的输入端(RXD1)通过电容(C7)连接地。
依据本发明的另一方面，本发明提供一种油烟机，包括上述的显示板电路以及电源板电路。
进一步地，所述显示板电路与所述电源板电路之间采用通用异步收发传输器UART通信方式。
本发明具有以下技术效果：
本发明所提供的油烟机显示板电路和电源板电路，既可以保证线束长距离式的通信，因为长距离会导致通信不稳定，电平高低不稳的问题，又可以适用于无线通信中的5V-3.3V转换的通信方式。另外，油烟机可进行模块拆卸，便于油烟机产品的内部彻底清洗，方便省事。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中显示板/电源板的通信电路图；
图2为本发明实施例所提供的油烟机电控板示意图；
图3为本发明实施例所提供的油烟机显示板的电路图；
图4为本发明实施例所提供的油烟机电源板的电路图；
图5为本发明实施例中电源板发射-显示板接收的电压转换的波形图；
图6为本发明实施例中显示板发射-电源板接收的电压转换的波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图2，本发明还提供了一种油烟机，包括显示板电路和电源板电路。其中，显示板电路和电源板电路之间采用UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)协议进行通信。采用UART通信方式可保证双用功能：即根据油烟机产品特性进行选定，既可以保证线束长距离式的通信，因为长距离会导致通信不稳定，电平高低不稳的问题，又可以适用于无线通信方式中的5V-3.3V转换的通信方式。进一步地，显示板电路和电源板电路之间优选采用无线充电通信的方式。通过本发明的无线充电通信方式，可实现油烟机无线充电的触控模式，无需连接线束，同时还可以实现显示板对电源板的无线控制。另外，油烟机可进行模块拆卸，便于油烟机产品的内部彻底清洗，方便省事。
下面对本发明中显示板电路和电源板电路的具体结构进行详细介绍。本发明提供了一种油烟机显示板电路，如图3所示，包括发射端电路和接收端电路。
显示板发射端电路包括一个PNP三极管P1和电阻R1、R2、R3；其中，三极管P1的发射极连接电源电压5V，基极通过电阻R1连接显示板控制器的输出端MCU-TXD，集电极分别连接电阻R2、RL的一端；电阻R2的另一端接地，电阻RL的另一端通过电阻R3串联连接显示板的发射端子TX1；发射端子TX1用于向电源板电路发送信号。其中，电阻RL和R3可采用一个电阻实现。
进一步地，因无线充电给显示板的是5V电源，考虑到电路会产生不稳定以及干扰因素，本发明采用3.3V给单片机(显示板控制器)供电以及通信。因此，在电源板电路的信号电压与显示板控制器的信号电压不匹配时，增加一个电压转换电路。具体地，在电阻R1和显示板控制器的输出端MCU-TXD之间连接一个电压转换电路。该电压转换电压包括一个场效应管MOS1和两个电阻R8、R9。其中，场效应管MOS1的栅极连接转换电压3.3V，源极连接显示板控制器的输出端MCU-TXD，漏极分别连接电阻R1和电阻R9一端。电阻R9另一端的连接电源电压5V。电阻R8的一端连接显示板控制器的输出端MCU-TXD，另一端连接转换电压3.3V。
进一步地，为了保证输出电信号的稳定，发射端电路还设置了钳位电路。该电路包括两个串联的二极管D1和D2。其中，D2的阳极接地，D1的阴极连接电源电压5V。D1和D2的连接点连接显示板的发射端TX和电阻R4。
进一步地，电阻R3和电阻RL的连接点通过电容C1接地，保证输出信号的稳定性。
显示板接收端电路包括电阻R4、R5、R6、R7和三极管N1；电阻R4一端连接显示板的接收端子RX1，一端连接三极管N1的基极；接收端子RX1用于接收电源板发送的信号；三极管N1的基极通过电阻R5接地，发射极接地，集电极分别连接电阻R6、R7一端；电阻R6的另一端连接电源电压；电阻R7的另一端连接显示板控制器的输入端MCU-RXD。当发射端电路设置电压转换电路时，接收端的电阻R6连接的电源电压更改为电压转换电压的转换电压。例如图3中，电压转换电路将3.3V转换为5V，这时电阻R6端的电源电压调整为3.3V，从而实现电源板与显示板之间信号电压的转换。
进一步地，为了保证输入信号的稳定性，接收端电路还设置了起钳位作用的二极管D3以及起滤波作用的电容C2。二极管D3和电容C2分别并联于电阻R5的两端。二极管D3的阳极接地，阴极连接电阻R4。电阻R7与MCU-RXD的连接点通过电容C3接地。
进一步地，显示板电路中的发射端子TX1、接收端子RX1通过无线通信模块与电源板电路进行无线通信。
本发明提供了一种油烟机电源板电路，如图4所示，包括发射端电路和接收端电路。
发射端电路包括PNP三极管P2和电阻R10、R11、R12、R13。具体地，三极管P2的基极通过电阻R10连接电源板控制器的输出端TXD1，发射极连接电源电压5V，集电极分别连接电阻R11和电阻R12的一端；电阻R11的另一端连接地；电阻R12的另一端连接电源板的发射端TX1；发射端用于向显示板电路发送信号。
进一步地，发射端电路还包括钳位电路，用于稳定发射端电路的输出信号。该钳位电路包括两个串联的二极管D4、D5。其中，二极管D5的阳极接地，二极管D4的阴极连接电源电压5V。两个二极管的连接点连接电阻R12以及电源板的发射端TX2。
进一步地，电阻R11的两端并联有滤波电容C4。
具体地，接收端电路包括三极管N2和电阻R13、R14、R15、R16。电阻R13一端连接电源板的接收端子RX2，一端连接连接三极管N2的基极；电源板的接收端子RX2用于接收显示板电路发送的信号；三极管N2的基极通过电阻R14接地，发射极连接地，集电极分别连接电阻R15、R16一端；电阻R15的另一端连接电源电压5V；电阻R16的另一端连接电源板控制器的输入端RXD1。电源板控制器用于控制油烟机的通风、照明以及开关等情况。
进一步地，电源板的接收端子RX2通过电容C5接地，用于滤除输入信号的交流信号。电阻R14的两端并联电容C5和反向二极管D6。其中，二极管的D6阳极接地，用于稳定三极管基极与发射极之间的电压。电源板控制器的输入端RXD1端通过滤波电容C6连接地。
进一步地，电源板电路中的发射端子TX2、接收端子RX2通过无线通信模块与显示板电路进行通信。
下面电源板电路以及显示板电路的通信过程进行详细介绍。：
A端作为电源板电路的发射端。A端加载1KHZ的+5V方波信号(1高电平，0低电平)。如图5所示，当A为低电平0，三极管P1的集电极和发射极之间导通，发射极端为高电平1，因此B端输出高电平1，后通过无线通信耦合到显示板电路。C端接收到高电平1的信号，三极管N1发射极e到集电极c之间导通，发射极e接地，集电极c基本为0，从而使三极管输出D端为低电平0，即实现TXD1＝0，MCU-RXD＝0通信，实现00通信。
A端作为电源板的发射端，加载1KHZ的+5V方波信号(1高电平，0低电平)，A高电平1，三极管P1截止，发射极e和集电极c间不导通，输出B端为电阻R15的电压为0，即B端为低电压0；低电压通过无线通信耦合到显示板电路的接收端，即C端为低电平0。三极管N1发射极e和集电极c之间截止，D端为三极管N1集电极c的电压，为高电平1。此时关键接收到显示板的MCU-RXD的D端为+3.3V高电平，实现高电平(+5V)到高电平(+3.3V)的转换。即RXD1＝1(+5V)MCU-RXD＝1(+3.3V)通信和电平转换，参见图4的波形图。
A`端作为显示板的发射端，加载1KHZ的+3.3V方波信号(1高电平，0低电平)。当A`为低电平0，MOS1栅极g-源极s导通，从而漏极d-源极s导通，d为低电平0，因此输出B`端为低电平0，三极管P2集电极c和基极b之间导通，从而集电极c-发射极e之间导通，发射极为高电平，从而C`为高电平1。通过无线通信将C`耦合到电源板电路的D`端，D`端为高电平1，使N2基极b-发射极e导通，集电极c-发射极e导通，则集电极c端为低电平0(，输出E`即为低电平0，即实现MCU-TXD＝0，RXD1＝0通信，实现00通信。
A`端作为显示板的发射端，加载为1KHZ的+3.3V方波信号(1高电平，0低电平)。如图2，当A`为高电平＝1(+3.3V)，MOS1的g-s截止，从而d-s截止，d为高电平1(高电平+5V)，实现+3.3V-5V的转换，因此输出B`端为高电平1(+5V)，三极管P2截止，从而c-e截止，c为低电平，从而C`为低电平0。通过无线通信将C`耦合到电源板电路的D`端，D`端为低电平0，使N2b-e截止，c-e截止，c端为高电平1(+5V)，输出E`即为高电平1(+5V)，实现MCU_TXD＝1(高电平+3.3V)，RXD1＝1(高电平+5V)，实现11通信，参见图6的波形图。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
虽然通过实施例描述了本申请，本领域的技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种油烟机显示板电路，其特征在于，包括发射端电路和接收端电路：
所述发射端电路包括三极管P1和电阻R1、R2、R3；其中，
三极管P1的发射极连接电源电压，基极通过电阻R1连接显示板控制器的输出端MCU-TXD，集电极分别连接电阻R2和电阻R3的一端；所述电阻R2的另一端接地，所述电阻R3的另一端连接显示板的发射端子TX1；所述发射端子TX1用于向电源板电路发送信号；
所述接收端电路包括电阻R4、R5、R6、R7和三极管N1；其中，
电阻R4一端连接显示板的接收端子RX1，一端连接所述三极管N1的基极；所述接收端子RX1用于接收电源板发送的信号；所述三极管N1的基极通过电阻R5接地，三极管N1发射极接地，三极管N1集电极分别连接电阻R6和电阻R7的一端；所述电阻R6的另一端连接电源电压；所述电阻R7的另一端连接显示板控制器的输入端MCU-RXD；
当所述电源板电路的信号电压与所述显示板控制器的信号电压不匹配时，所述电阻R1通过电压转换电路与显示板控制器的输出端MCU-TXD相连接；
所述显示板电路与所述电源板电路之间采用通用异步收发传输器UART通信方式。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于：所述电压转换电路包括场效应管MOS1和电阻R8、R9；其中，
所述场效应管MOS1的栅极连接电源电压，源极连接所述显示板控制器的输出端MCU-TXD，漏极分别连接所述电阻R1和电阻R9的一端；所述电阻R9的另一端连接电源电压；电阻R8的一端连接转换电压，另一端连接所述显示板控制器的输出端MCU-TXD。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述电阻R3通过钳位电路连接所述发射端子TX1。
4.如权利要求1或3所述的电路，其特征在于，
所述发射端子TX1、所述接收端子RX1通过无线通信模块与电源板电路进行无线通信。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述三极管P1通过电阻RL连接电阻R3，所述电阻R3和电阻RL的连接点通过电容C1接地；所述电阻R5的两端并联电容C2；所述显示板控制器的输入端MCU-RXD通过电容C3接地。
6.一种油烟机电源板电路，其特征在于，包括发射端电路和接收端电路：
所述发射端电路包括三极管P2和电阻R10、R11、R12、R13；其中，
所述三极管P2基极通过电阻R10连接电源板控制器的输出端TXD1，发射极连接电源电压，集电极分别连接电阻R11和电阻R12的一端；所述电阻R11的另一端连接地；所述电阻R12的另一端连接电源板的发射端子TX2；所述发射端子TX2用于向显示板电路发送信号；
所述接收端电路包括三极管N2和电阻R13、R14、R15、R16；其中，
电阻R13一端连接电源板的接收端子RX2，另一端连接三极管N2的基极；所述电源板的接收端子RX2用于接收显示板电路发送的信号；所述三极管N2的基极通过电阻R14接地，发射极连接地，集电极分别连接电阻R15、电阻R16的一端；所述电阻R15的另一端连接电源电压；所述电阻R16的另一端连接所述电源板控制器的输入端RXD1；
所述显示板电路与所述电源板电路之间采用通用异步收发传输器UART通信方式。
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于：
所述电阻R12通过钳位电路连接所述发射端子TX2。
8.如权利要求6或7所述的电路，其特征在于：
所述发射端子TX2、所述接收端子RX2通过无线通信模块与显示板电路进行无线通信。
9.如权利要求6所述的电路，其特征在于：
所述电阻R11的两端并联电容C4；所述电阻R14的两端并联电容C5；所述接收端子RX2通过电容C6连接地；所述电源板控制器的输入端RXD1通过电容C7连接地。
10.一种油烟机，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的显示板电路以及权利要求6-9任一项所述的电源板电路。
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