CN111118822A - 控制装置和洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制装置和洗衣机，控制装置包括：电路板、控制面板、变频芯片和驱动模块；控制面板包括设置于电路板上的显控模块和与显控模块相连接的控制开关，显控模块用于根据控制开关的操作状态向变频芯片发送操作指令；变频芯片设置于电路板上，变频芯片用于接收并存储电机控制算法和洗衣机控制程序，并根据操作指令生成对应的电机变频信号和控制指令；驱动模块设置于电路板上，驱动模块用于根据电机变频信号驱动电机。应用了本发明提供的技术方案，通过变频芯片直接生成电机变频信号和控制指令，减少了现有技术中主控芯片和变频芯片间相互交互的通信流程，降低了控制延迟，提高了控制效率，降低了生产成本，最终提高了产品的竞争力。

Description

控制装置和洗衣机

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种控制装置和一种洗衣机。

背景技术

目前，在相关技术中，对于变频式的洗衣机需要设置独立的电机变频芯片，如果使用性能强大、资源丰富的芯片作为电机变频芯片，会造成芯片资源浪费，资源利用率低。同时，变频器作为洗衣机整机控制中的从设备，需要接收主控芯片下发的变频指令，根据变频指令生成对应变频信号，因此会导致控制延迟较大，控制实时性较差；且该方案需要同时设置独立的电机变频芯片和独立的主控芯片，导致洗衣机的整体成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出一种控制装置。

本发明的第二方面提出一种洗衣机。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种控制装置，用于洗衣机，包括：电路板、控制面板、变频芯片和驱动模块；控制面板包括设置于电路板上的显控模块和与显控模块相连接的控制开关，显控模块用于根据控制开关的操作状态向变频芯片发送操作指令；变频芯片设置于电路板上，变频芯片用于接收并存储电机控制算法和洗衣机控制程序，并根据操作指令生成对应的电机变频信号和控制指令；驱动模块设置于电路板上，驱动模块用于根据电机变频信号驱动电机。

在该技术方案中，通过设置唯一的、功能强大的变频芯片，将洗衣机的电机控制算法和洗衣机控制程序全部整合在唯一的变频芯片中，通过变频芯片生成电机变频信号和洗衣机控制指令，即该变频芯片既作为电机变频芯片使用，也作为洗衣机的主控芯片使用。控制装置还包括驱动模块，驱动模块具体为功率放大电路，接收来自变频芯片的电机变频信号，将电机变频信号进行功率放大后形成可以驱动电机工作的电信号，进而实现对电机的驱动。控制装置还包括控制面板，控制面板可以为机械式操作面板或触摸式操作面板，控制面板接收操作者的操作指令，并将操作指令发送至变频芯片，变频芯片根据接收到的操作指令，结合存储的电机控制算法和洗衣机控制程序，生成与操作指令对应的电机变频信号和控制指令，以控制洗衣机按照操作者的操作指令执行对应洗涤工作。其中，控制面板包括：控制开关和显控模块；显控模块设置于电路板上，显控模块与控制开关相连接，用于向变频芯片发送操作指令。显控模块设置在电路板上，控制开关与显控模块相连接，显控模块与变频芯片相连接；显控模块接收用户对控制开关的操作结果，将操作结果转化为承载了操作指令的数字信号并发送至变频芯片，以使变频芯片根据用户对控制开关的操作结果控制洗衣机执行对应的洗涤工作。应用了本发明提供的技术方案，将电机控制算法和洗衣机控制程序集成在唯一MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)中，通过变频芯片直接生成电机变频信号和控制指令，减少了现有技术中主控芯片和变频芯片间相互交互的通信流程，降低了控制延迟，提高了控制效率。同时由于变频芯片性能比较强大，可以同时应对电机变频需求和洗衣机控制需求，使芯片资源得到更高的利用率，增加了使用效能，同时通过将电机控制算法和洗衣机控制程序集成在变频芯片上，不再需要设置独立的变频芯片和主控芯片，降低了生产成本，最终提高了产品的竞争力。

具体地，变频芯片选用性能相对强大的DSP(Digital signal Processing，数字信号处理)芯片或ARM(Advanced RISC(Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机)Machine，先进的精简指令集计算机)芯片，该类芯片具有较强大的处理性能，同时也支持较大的闪存空间，在上电时，将电路板上设置的计算机存储介质中存储的电机控制算法和洗衣机控制程序发送并存储到变频芯片中，变频芯片接收来自操作者的操作指令，根据操作指令和对应的控制程序控制洗衣机的各功能部件按照预设工作流程工作，同时变频芯片还可以根据操作指令和/或洗衣机控制程序，调用电机控制算法实时生成对应的电机变频信号，以通过单一的变频芯片实现对洗衣机整机和电机的控制，进而降低控制延迟，提高控制效率，同时降低了生产成本。

另外，本发明提供的上述技术方案中的控制装置还可以具有如下附加技术特征：

在上述任一技术方案中，优选地，控制面板还包括：显示屏；显示屏与显控模块相连接；显控模块还用于根据控制指令控制显示屏工作。

在该技术方案中，控制面板上设置有显示屏，显控模块接收变频芯片的控制指令，根据控制指令控制显示屏显示相应的控制结果，具体地，显示屏可以为预设了显示内容的单液晶显示屏，按照控制指令显示对应的预设画面；显示屏也可以为高端的LED液晶显示屏或触摸显示屏，通过显控模块对控制指令进行处理，以生成对应的显示驱动信号，进而驱动LED液晶显示屏显示更加丰富的内容，提高产品的使用体验和用户的使用乐趣。

在上述任一技术方案中，优选地，变频芯片还用于：接收水位传感器发送的水位检测信号，根据水位检测信号生成对应的控制指令，以控制阀门工作。

在该技术方案中，洗衣机设置有水位传感器，用于检测洗衣机桶内的水位高度，将检测结果转化为对应的水位检测信号并发送至变频芯片，变频芯片接收到水位检测信号后，根据水位检测信号和存储的洗衣机控制程序控制对应的阀门开启或关闭，以实现对洗衣机内水量的控制。具体地，阀门分为上水阀、排水阀、洗涤剂添加阀和喷淋阀等，在水位达到预设位置时，变频芯片根据存储的洗衣机控制程序控制对应的阀门开启或关闭，进而实现洗衣机的洗涤功能。

在上述任一技术方案中，优选地，变频芯片还用于：接收加速度传感器发送的加速度信息，根据加速度信息调整电机变频信号。

在该技术方案中，洗衣机还设置有加速度传感器，加速度传感器可设置于洗衣机的滚筒上，或电机的转轴上，用于检测电机的加速度信息并发送给变频芯片，变频芯片根据检测到的加速度信息，并将加速度信息与预设加速度进行对比，判断当前电机的运转工况，进而根据电机控制算法调整电机变频信号，以保证电机的运转工况符合洗衣机控制程序的控制要求，进而保证洗衣机的洗涤效果。

在上述任一技术方案中，优选地，控制装置还包括无线通信模块；无线通信模块设置于电路板上，与变频芯片相连接，用于实现与终端进行无线通信。

在该技术方案中，控制装置包括无线通信模块，设置于电路板上，与变频芯片相连接。具体地，无线通信模块可以为WIFI通信模块或蓝牙通信模块，用于与终端之间进行无线通信。终端可具体设置为无线遥控器或手机，通过无线遥控器或手机与无线通信模块之间的数字通信，使得操作者可以远程控制洗衣机进行洗涤工作，并随时获取洗衣机的工作状态和工作进度，使用户对洗衣机的控制更加灵活便利，给予用户更加良好的使用体验。

在上述任一技术方案中，优选地，控制开关为以下任一或其组合：开关按键、旋钮开关、接触式开关、触摸屏。

在该技术方案中，控制开关可具体设置为开关按键、旋钮开关、接触式开关、触摸屏中的一种或多种，具体可根据洗衣机的产品定位和成本要求具体设置；其中开关按键和旋钮开关更加坚固耐用，机械式的操作方式更加符合一些用户的操作习惯，同时成本价格低廉；接触式开关和触摸屏的科技感更强，且操作灵敏反应迅速，可提高用户控制时的交互体验。

在上述任一技术方案中，优选地，变频芯片为ARM芯片或DSP芯片。

在该技术方案中，变频芯片设置为ARM芯片或DSP芯片，ARM芯片和DPS芯片的性能相较于普通单片机更加强大，支持的闪存也更大，可以满足单一芯片同时集成电机控制算法和洗衣机控制程序的性能需要，且变成难度小，技术成熟，稳定性高。

本发明第二方面提供了一种洗衣机，包括如上述任一技术方案中所述的控制装置，因此，该洗衣机包括如上述任一技术方案中所述的控制装置的全部有益效果。

在上述技术方案中，优选地，洗衣机还包括：水位传感器；水位传感器与电路板相连接，水位传感器用于向变频芯片发送水位检测信号。

在该技术方案中，水位传感器具体设置于洗衣机的内桶与外桶之间，用于检测洗衣机桶内的水位高度，并根据水位高度相变频芯片发送对应的水位检测信号，以使变频芯片根据水位检测信号和洗衣机控制程序控制对应的阀门开启或关闭，以实现洗衣机的洗涤功能。

在上述任一技术方案中，优选地，洗衣机还包括：加速度传感器；加速度传感器与电路板相连接，加速度传感器用向变频芯片发送加速度信息。

在该技术方案中，加速度传感器可设置于洗衣机的滚筒上，或电机的转轴上，用于检测电机的加速度信息并发送给变频芯片，变频芯片根据检测到的加速度信息，并将加速度信息与预设加速度进行对比，判断当前电机的运转工况，进而根据电机控制算法调整电机变频信号，以保证电机的运转工况符合洗衣机控制程序的控制要求，进而保证洗衣机的洗涤效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的控制装置的框图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的控制装置的框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2描述根据本发明一些实施例所述控制装置和洗衣机。

如图1所示，在本发明第一方面的实施例中，提供了一种控制装置，用于洗衣机，包括：电路板10、控制面板108、和变频芯片102和驱动模块104；控制面板108包括设置于电路板10上的显控模块1084和与显控模块1084相连接的控制开关1082，显控模块1084用于根据控制开关1082的操作状态向变频芯片102发送操作指令；变频芯片102设置于电路板10上，变频芯片102用于接收并存储电机控制算法和洗衣机控制程序，并根据操作指令生成对应的电机变频信号和控制指令；驱动模块104设置于电路板10上，驱动模块104用于根据电机变频信号驱动电机。

在该实施例中，通过设置唯一的、功能强大的变频芯片102，将洗衣机的电机控制算法和洗衣机控制程序全部整合在唯一的变频芯片102中，通过变频芯片102生成电机变频信号和洗衣机控制指令，即该变频芯片102既作为电机变频芯片102使用，也作为洗衣机的主控芯片使用。控制装置还包括驱动模块104，驱动模块104具体为功率放大电路，接收来自变频芯片102的电机变频信号，将电机变频信号进行功率放大后形成可以驱动电机工作的电信号，进而实现对电机的驱动。控制装置还包括控制面板108，控制面板108可以为机械式操作面板或触摸式操作面板，控制面板108接收操作者的操作指令，并将操作指令发送至变频芯片102，变频芯片102根据接收到的操作指令，结合存储的电机控制算法和洗衣机控制程序，生成与操作指令对应的电机变频信号和控制指令，以控制洗衣机按照操作者的操作指令执行对应洗涤工作。其中，控制面板108包括：控制开关1082和显控模块1084；显控模块1084设置于电路板10上，显控模块1084与控制开关1082相连接，用于向变频芯片102发送操作指令。显控模块1084设置在电路板10上，控制开关1082与显控模块1084相连接，显控模块1084与变频芯片102相连接；显控模块1084接收用户对控制开关1082的操作结果，将操作结果转化为承载了操作指令的数字信号并发送至变频芯片102，以使变频芯片102根据用户对控制开关1082的操作结果控制洗衣机执行对应的洗涤工作。应用了本发明提供的技术方案，将电机控制算法和洗衣机控制程序集成在唯一MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)中，通过变频芯片直接生成电机变频信号和控制指令，减少了现有技术中主控芯片和变频芯片间相互交互的通信流程，降低了控制延迟，提高了控制效率。同时由于变频芯片性能比较强大，可以同时应对电机变频需求和洗衣机控制需求，使芯片资源得到更高的利用率，增加了使用效能，同时通过将电机控制算法和洗衣机控制程序集成在变频芯片上，不再需要设置独立的变频芯片和主控芯片，降低了生产成本，最终提高了产品的竞争力。

具体地，变频芯片选用性能相对强大的DSP(Digital signal Processing，数字信号处理)芯片或ARM(Advanced RISC(Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机)Machine，先进的精简指令集计算机)芯片，该类芯片具有较强大的处理性能，同时也支持较大的闪存空间，在上电时，将电路板上设置的计算机存储介质中存储的电机控制算法和洗衣机控制程序发送并存储到变频芯片中，变频芯片接收来自操作者的操作指令，根据操作指令和对应的控制程序控制洗衣机的各功能部件按照预设工作流程工作，同时变频芯片还可以根据操作指令和/或洗衣机控制程序，调用电机控制算法实时生成对应的电机变频信号，以通过单一的变频芯片实现对洗衣机整机和电机的控制，进而降低控制延迟，提高控制效率，同时降低了生产成本。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，控制面板108还包括：显示屏1086；显示屏1086与显控模块1084相连接；显控模块1084还用于根据控制指令控制显示屏1086工作。

在该实施例中，控制面板上设置有显示屏，显控模块接收变频芯片的控制指令，根据控制指令控制显示屏显示相应的控制结果，具体地，显示屏可以为预设了显示内容的单液晶显示屏，按照控制指令显示对应的预设画面；显示屏也可以为高端的LED液晶显示屏或触摸显示屏，通过显控模块对控制指令进行处理，以生成对应的显示驱动信号，进而驱动LED液晶显示屏显示更加丰富的内容，提高产品的使用体验和用户的使用乐趣。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，变频芯片102还用于：接收水位传感器发送的水位检测信号，根据水位检测信号生成对应的控制指令，以控制阀门工作。

在该实施例中，洗衣机设置有水位传感器，用于检测洗衣机桶内的水位高度，将检测结果转化为对应的水位检测信号并发送至变频芯片，变频芯片接收到水位检测信号后，根据水位检测信号和存储的洗衣机控制程序控制对应的阀门开启或关闭，以实现对洗衣机内水量的控制。具体地，阀门分为上水阀、排水阀、洗涤剂添加阀和喷淋阀等，在水位达到预设位置时，变频芯片根据存储的洗衣机控制程序控制对应的阀门开启或关闭，进而实现洗衣机的洗涤功能。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，变频芯片102还用于：接收加速度传感器发送的加速度信息，根据加速度信息调整电机变频信号。

在该实施例中，洗衣机还设置有加速度传感器，加速度传感器可设置于洗衣机的滚筒上，或电机的转轴上，用于检测电机的加速度信息并发送给变频芯片，变频芯片根据检测到的加速度信息，并将加速度信息与预设加速度进行对比，判断当前电机的运转工况，进而根据电机控制算法调整电机变频信号，以保证电机的运转工况符合洗衣机控制程序的控制要求，进而保证洗衣机的洗涤效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，控制装置还包括无线通信模块106；无线通信模块106设置于电路板10上，与变频芯片102相连接，用于实现与终端进行无线通信。

在该实施例中，控制装置包括无线通信模块，设置于电路板上，与变频芯片相连接。具体地，无线通信模块可以为WIFI通信模块或蓝牙通信模块，用于与终端之间进行无线通信。终端可具体设置为无线遥控器或手机，通过无线遥控器或手机与无线通信模块之间的数字通信，使得操作者可以远程控制洗衣机进行洗涤工作，并随时获取洗衣机的工作状态和工作进度，使用户对洗衣机的控制更加灵活便利，给予用户更加良好的使用体验。

在本发明的一个实施例中，优选地，控制开关为以下任一或其组合：开关按键、旋钮开关、接触式开关、触摸屏。

在该实施例中，控制开关可具体设置为开关按键、旋钮开关、接触式开关、触摸屏中的一种或多种，具体可根据洗衣机的产品定位和成本要求具体设置；其中开关按键和旋钮开关更加坚固耐用，机械式的操作方式更加符合一些用户的操作习惯，同时成本价格低廉；接触式开关和触摸屏的科技感更强，且操作灵敏反应迅速，可提高用户控制时的交互体验。

在本发明的一个实施例中，优选地，变频芯片为ARM芯片或DSP芯片。

在该实施例中，变频芯片设置为ARM芯片或DSP芯片，ARM芯片和DPS芯片的性能相较于普通单片机更加强大，支持的闪存也更大，可以满足单一芯片同时集成电机控制算法和洗衣机控制程序的性能需要，且变成难度小，技术成熟，稳定性高。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，控制装置分为作为主设备的变频器控制总成和作为从设备的控制面板；具体地，变频器控制总成包括变频芯片，具体设置为ARM芯片或DSP芯片，同时变频器控制总成还设置有水位传感器和加速度传感器等传感器设备，WIFI通信模块，给、排水阀、牵引器、洗涤剂和喷淋阀、换向阀、门锁等功能固件，以及驱动模块；其中，传感器设备用于检测洗衣机内的水位高度和电机旋转的加速度，以使变频芯片根据水位高度控制对应的阀门工作以及通过电机加速度调整电机控制信号；WIFI通信模块用于与终端通信，其中终端可具体设置为手机或遥控器等具有无线通信功能的可移动终端，以使用户可以远程遥控洗衣机工作，并随时掌握洗衣机的工作进度和工作状态。作为从设备的控制面板可设置独立的显控装置，用于将操作指令发送至变频芯片以使变频芯片根据操作指令输出对应的控制指令，其中，显控装置与变频芯片之间通过UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)通讯的方式交互数据；控制面板也可以通过IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)的方式直接与变频芯片相连接，将用户的操作信号直接发送至变频芯片，变频芯片由操作信号解析出对应的操作指令，并输出对应的控制指令，以实现洗衣机的洗涤功能。通过将电机的变频芯片和洗衣机的主控芯片集成为单一的变频芯片，通过变频芯片实现对电机和洗衣机中各个功能部件的同一控制，不仅提高了芯片的利用率，减少了现有技术中主控芯片和变频芯片间相互交互的通信流程，降低了控制延迟，提高了控制效率，还可以降低生产成本，使洗衣机产品更加具有竞争力。

在本发明第二方面的实施例中，提供了一种洗衣机，包括如上述任一实施例中所述的控制装置，因此，该洗衣机包括如上述任一实施例中所述的控制装置的全部有益效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，洗衣机还包括：水位传感器；水位传感器与电路板相连接，水位传感器用于向变频芯片发送水位检测信号。

在该实施例中，水位传感器具体设置于洗衣机的内桶与外桶之间，用于检测洗衣机桶内的水位高度，并根据水位高度相变频芯片发送对应的水位检测信号，以使变频芯片根据水位检测信号和洗衣机控制程序控制对应的阀门开启或关闭，以实现洗衣机的洗涤功能。

在本发明的一个实施例中，优选地，洗衣机还包括：加速度传感器；加速度传感器与电路板相连接，加速度传感器用向变频芯片发送加速度信息。

在该实施例中，加速度传感器可设置于洗衣机的滚筒上，或电机的转轴上，用于检测电机的加速度信息并发送给变频芯片，变频芯片根据检测到的加速度信息，并将加速度信息与预设加速度进行对比，判断当前电机的运转工况，进而根据电机控制算法调整电机变频信号，以保证电机的运转工况符合洗衣机控制程序的控制要求，进而保证洗衣机的洗涤效果。

本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制装置，用于洗衣机，其特征在于，包括：

电路板；

控制面板，所述控制面板包括设置于所述电路板上的显控模块和与所述显控模块相连接的控制开关，所述显控模块用于根据所述控制开关的操作状态向变频芯片发送操作指令；

所述变频芯片，设置于所述电路板上，所述变频芯片用于接收并存储电机控制算法和洗衣机控制程序，并根据所述操作指令生成对应的电机变频信号和控制指令；

驱动模块，设置于所述电路板上，所述驱动模块用于根据所述电机变频信号驱动电机。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制面板还包括：

显示屏，所述显示屏与所述显控模块相连接；

所述显控模块还用于根据所述控制指令控制所述显示屏工作。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述变频芯片还用于：

接收水位传感器发送的水位检测信号，根据所述水位检测信号生成对应的所述控制指令，以控制阀门工作。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述变频芯片还用于：

接收加速度传感器发送的加速度信息，根据所述加速度信息调整所述电机变频信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，还包括：

无线通信模块，设置于所述电路板上，与所述变频芯片相连接，用于与终端进行无线通信。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制开关为以下任一或其组合：

开关按键、旋钮开关、接触式开关、触摸屏。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述变频芯片为ARM芯片或DSP芯片。

8.一种洗衣机，其特征在于，所述洗衣机包括如权利要求1至7中任一项所述的控制装置。

9.根据权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，还包括：

水位传感器，与所述电路板相连接，所述水位传感器用于向所述变频芯片发送水位检测信号。

10.根据权利要求8或9所述的洗衣机，其特征在于，还包括：

加速度传感器，与所述电路板相连接，所述加速度传感器用向所述变频芯片发送加速度信息。

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