CN113509061A - 一种食品加工机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种食品加工机，包括机头和杯体，机头和杯体之间通过耦合器相连，杯体上设置有第一控制单元，机头上设置有第二控制单元；第一控制单元的第一TX引脚和第一RX引脚短接引出第一引线；第二控制单元的第二TX引脚和第二RX引脚短接引出第二引线，第一引线和第二引线相接；第一控制单元或第二控制单元进行数据发送时关闭自身的数据接收功能，在数据发送完毕后开启数据接收功能，并将自身的TX引脚设置为输入引脚或开漏输出高电平。通过该实施例方案，减少了耦合器的针数，有利于结构造型的设计，增强了产品的美观性，显著降低了用户提起机头时带起杯体的概率，提升了用户体验。
Description
技术领域
本文涉及烹饪设备控制技术，尤指一种食品加工机。
背景技术
目前的食品加工机，如豆浆机的设计中,主控芯片需要根据浆液温度、浆沫高度、水位等信号来调整制浆过程。在现有的分体式食品加工机中，主控芯片设置于杯体组件中,浆温采样传感器、防溢电极、转阀电机在机头中，因此，就需要在机头和杯体之间设置耦合器来完成各传感器信号、电源、电机控制信号、电机位置信号的传递。
现有的设计中，一般需要四针耦合器来完成传感器信号、控制信号和电源的传递，一根接地线，一根电源线，两根信号通讯线，如图1所示，为现有的食品加工机中主机控制单元MCU 1和从机MCU 2之间连接结构示意图；其中，从机MCU与电机3、温度传感器4、防溢电极5、水位电机6等相连，电机3向从机MCU 2反馈电机位置，从机MCU 2向电机3实施电机控制。
基于以上结构，现有的产品存在如下问题：
1.用户提起机头时容易带起杯体，严重时还可能导致杯体倾倒，浆液烫伤皮肤。
2.耦合器针数过多，导致耦合器体积较大，不利于结构、造型设计，影响产品的美观性。
3.耦合器针数多，机器内部线束较多，会有线束缠绕、压线等情况发生，严重时会产生短路、漏电等安全风险。
发明内容
本申请提供了一种食品加工机，能够减少耦合器的针数，有利于结构造型的设计，增强产品的美观性，显著降低用户提起机头时带起杯体的概率，提升用户体验。
本申请提供了一种食品加工机，可以包括：机头和杯体，所述机头和杯体之间通过耦合器相连，所述杯体上设置有第一控制单元，所述机头上设置有第二控制单元；其中，所述第一控制单元的第一TX引脚和第一RX引脚短接，引出第一引线；所述第二控制单元的第二TX引脚和第二RX引脚短接，引出第二引线，所述第一引线和所述第二引线相接；
所述第一控制单元或所述第二控制单元进行数据发送时关闭自身的数据接收功能，在数据发送完毕后开启所述数据接收功能，并将自身的TX引脚设置为输入引脚或开漏输出高电平。
在本申请的示例性实施例中，相互短接的第一TX引脚和第一RX引脚之间串联有第一电阻；相互短接的第二TX引脚和第二RX引脚之间串联有第二电阻。
在本申请的示例性实施例中，相互短接的第一TX引脚和第一RX引脚之间串联有第一二极管；相互短接的第二TX引脚和第二RX引脚之间串联有第二二极管。
在本申请的示例性实施例中，所述第一二极管的阴极与所述第一TX引脚相连，所述第一二极管的阳极与所述第一RX引脚相连；以及，
所述第二二极管的阴极与所述第二TX引脚相连，所述第二二极管的阳极与所述第二RX引脚相连。
在本申请的示例性实施例中，所述第二二极管的阳极与电源VCC之间串联有第三电阻。
在本申请的示例性实施例中，所述第一控制单元和所述第二控制单元之间设置有隔离电路，所述隔离电路包括第一隔离电路和第二隔离电路，以实现单线双向通讯。
在本申请的示例性实施例中，所述第一隔离电路的输入端均与所述第一引线相连，所述第一隔离电路的第一输出端与所述第一二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极与所述第二引线相连；所述第一隔离电路的第二输出端接地；
所述第二隔离电路的第一输入端与所述第二引线相连，所述第二隔离电路的第二输入端与电源VCC相连，所述第二隔离电路的输出端与所述第一引线相连；所述第一引线还通过第四电阻与电源VCC相连；
所述第二二极管的阳极与所述第二引线相连，所述第二二极管的阴极与所述第二TX引脚相连；所述第二引线还通过第三电阻与电源VCC相连。
在本申请的示例性实施例中，所述第一二极管和所述第二二极管均为肖特基二极管。
在本申请的示例性实施例中，所述隔离电路为光耦隔离电路。
在本申请的示例性实施例中，所述第一控制单元为主控制单元，所述第二控制单元为从控制单元；
所述机头上还设置有分别与所述第二控制单元相连的电机和传感器，所述第一控制单元通过所述第二控制单元将控制命令发送给所述电机，所述第二控制单元采集所述传感器和所述电机的信息反馈给所述第一控制单元。
与相关技术相比，本申请包括机头和杯体，所述机头和杯体之间通过耦合器相连，所述杯体上设置有第一控制单元，所述机头上设置有第二控制单元；其中，所述第一控制单元的第一TX引脚和第一RX引脚短接，引出第一引线；所述第二控制单元的第二TX引脚和第二RX引脚短接，引出第二引线，所述第一引线和所述第二引线相接；所述第一控制单元或所述第二控制单元进行数据发送时关闭自身的数据接收功能，在数据发送完毕后开启所述数据接收功能，并将自身的TX引脚设置为输入引脚或开漏输出高电平。通过该实施例方案，减少了耦合器的针数，有利于结构造型的设计，增强了产品的美观性，显著降低了用户提起机头时带起杯体的概率，提升了用户体验。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为现有的食品加工机中主机控制单元和从机控制单元之间连接结构示意图；
图2为本申请实施例的食品加工机中第一控制单元和第二控制单元连接结构示意图；
图3为本申请实施例的第一控制单元和第二控制单元通讯流程示意图；
图4为本申请实施例的第一控制单元和第二控制单元中的RX和TX之间分别串接一个电阻的示意图；
图5为本申请实施例的第一控制单元和第二控制单元中的RX和TX之间分别串接一个二极管的示意图；
图6为本申请实施例的第一控制单元和第二控制单元之间设置隔离电路的示意图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
实施例一
本申请提供了一种食品加工机，可以包括：机头和杯体，所述机头和杯体之间通过耦合器相连，所述杯体上设置有第一控制单元U1(可以为第一控制芯片)，所述机头上设置有第二控制单元U2(可以为第二控制芯片)；其中，所述第一控制单元U1的第一TX引脚1-1和第一RX引脚1-2短接，引出第一引线；所述第二控制单元U2的第二TX引脚2-1和第二RX引脚2-2短接，引出第二引线，所述第一引线和所述第二引线相接；
所述第一控制单元U1或所述第二控制单元U2进行数据发送时关闭自身的数据接收功能，在数据发送完毕后开启所述数据接收功能，并将自身的TX引脚设置为输入引脚或开漏输出高电平。
在本申请的示例性实施例中，在所述第一控制单元U1进行数据发送时关闭所述第一控制单元U1的数据接收功能，在数据发送完毕后开启所述数据接收功能，并将所述第一TX引脚1-1设置为输入引脚或开漏输出高电平；以及，
在所述第二控制单元U2进行数据发送时关闭所述第二控制单元U2的数据接收功能，在数据发送完毕后开启所述数据接收功能，并将所述第二TX引脚2-1设置为输入引脚或开漏输出高电平。
在本申请的示例性实施例中，如图2所示，可以将U1的TX/RX引脚短接,U2的TX/RX引脚短接,两者分别短接后再通过一根线束连接起来。这一实施例方案减少耦合器的针数和线束数量，有利于结构造型的设计，减少了因线束缠绕、压线等原因带来的安全风险；显著降低用户提起机头时带起杯体的概率，提升用户体验。
在本申请的示例性实施例中，将控住单元MCU(即第一控制单元U1和第二控制单元U2)的TX与RX引脚短接后通过一根线束连接，软件上设置在MCU发送数据时,关闭自身的接收，完成了半双工通讯。
在本申请的示例性实施例中，第一控制单元U1和第二控制单元U2的通讯流程可以如图3所示。所述第一控制单元U1可以为主控制单元(或简称主机)，所述第二控制单元U2可以为从控制单元(或简称从机)。
在本申请的示例性实施例中，可以由主机主动发送数据给从机，从机收到一帧数据后立即处理并返回数据给从机(一问一答)。主机/从机在发送时关闭自身接收，具体地，可以通过设置发送标志位或者关闭接收中断的方式实现。主机/从机在发送完成后立即开启自身接收,同时将相应的TX引脚设置为输入或者开漏输出高电平。
在本申请的示例性实施例中，所述机头上还可以设置有分别与所述第二控制单元U2相连的电机和传感器，所述第一控制单元U1通过所述第二控制单元U2将控制命令发送给所述电机，所述第二控制单元U2采集所述传感器和所述电机的信息反馈给所述第一控制单元U1。
在本申请的示例性实施例中，该传感器可以包括但不限于：温度传感器、防溢电极和水位电极。
在本申请的示例性实施例中，用于检测浆液温度的温度传感器一般选用热敏电阻式温度传感器，通常都设置在机头，第一控制单元U1设置在杯体。机头与杯体由耦合器相连。温度、防溢等信号可以通过耦合器传递到杯体的第一控制单元U1，电机(可以包括转阀电机)设置在机头组件中，电机的控制指令可以由第一控制单元U1通过耦合器发送到第二控制单元U2，由第二控制单元U2控制电机。
现有的设计中，一般需要四针耦合器来完成传感器信号、控制信号和电源的传递，一根接地线，一根电源线，两根信号通讯线，如图1所示。并且现有的产品存在如下问题：用户提起机头时容易带起杯体，严重时还可能导致杯体倾倒,浆液烫伤皮肤；耦合器针数过多，导致耦合器体积较大，不利于结构、造型设计，影响产品的美观性；耦合器针数多，机器内部线束较多，会有线束缠绕、压线等情况发生，严重时会产生短路、漏电等安全风险。
在本申请的示例性实施例中，本实施例方案将TX/RX引脚同时连接到一根通讯线，完成了数据的双向分时传输。减少了耦合器的针数，有利于结构造型的设计，增强产品的美观性。显著降低了用户提起机头时带起杯体的概率，提升了用户体验。
实施例二
该实施例在实施例一的基础上，给出了在TX引脚到通讯线上串接电阻的实施例。
在本申请的示例性实施例中，相互短接的第一TX引脚1-1和第一RX1-2引脚之间串联有第一电阻R1；相互短接的第二TX引脚2-1和第二RX引脚2-2之间串联有第二电阻R2。
在本申请的示例性实施例中，如图4所示，可以在两个控制单元的RX和TX之间串接一个1K左右的电阻。
在本申请的示例性实施例中，实施例一中，在控制单元(如第一控制单元U1或第二控制单元U2)发送完数据之后必须通过软件将TXD引脚(即所述的TX引脚)设置为输入或开漏输出，对于一些不支持软件设置TXD引脚(即所述的TD引脚)模式的控制单元，则当控制单元未发送数据时，TXD(发送数据)引脚输出高电平，而TXD又与RXD(接收数据)引脚直接相连，会导致RXD引脚持续为高电平，因此导致通讯失败。本实施例方案在TXD与RXD之间串接电阻，使得TXD不会将通讯线上的电压强行拉高，使得在不支持软件设置TXD引脚输出模式的控制单元中，通讯得以正确进行。
实施例三
该实施例在实施例一的基础上，给出了在控制单元(如第一控制单元U1或第二控制单元U2)的TX和RX引脚上串接二极管的实施例。
在本申请的示例性实施例中，相互短接的第一TX引脚1-1和第一RX引脚1-2之间串联有第一二极管D1；相互短接的第二TX引脚2-1和第二RX引脚2-2之间串联有第二二极管D2。
在本申请的示例性实施例中，所述第一二极管D1的阴极与所述第一TX引脚1-1相连，所述第一二极管D1的阳极与所述第一RX引脚1-2相连；以及，
所述第二二极管D2的阴极与所述第二TX引脚2-1相连，所述第二二极管D2的阳极与所述第二RX引脚2-2相连。
在本申请的示例性实施例中，所述第二二极管D2的阳极与电源VCC之间串联有第三电阻R3。
在本申请的示例性实施例中，如图5所示，可以在控制单元的TX和RX引脚上串接二极管,二极管的负极与TX引脚相连。
在本申请的示例性实施例中，当U1的TXD输出1时，通讯线的电压被R3拉高，因此U2的RXD可收到1。当U1的RXD输出0时，通讯线的电压被U1的RXD通过D1拉低，因此U2的RXD可收到0。
在本申请的示例性实施例中，在主机U1进行发送时候，从机U2处于接收状态，处于接收状态的从机U2的TXD引脚输出高电平，因此:
主机U1发送0时，主机U1的TXD输出低电平，从机U2的TXD输出高电平，则通讯线上的电压为1/2VDD，即从机U2的RXD引脚上的电压为1/2VDD，而对于大部分的控制单元，引脚电压低于0.8V才可以可靠识别为低电平，在0.8-3.5V之间一般为不转态区，3.5V以上为高电平，因此实施例二可能不能完成可靠地通讯。
在本申请的示例性实施例中，本实施例方案通过将二极管串接在TXD与RXD之间，当TXD输出0时，通过二极管将通讯线上的电压拉低，当TXD输出高时，通讯线上的电压被R3拉高，即可完成TXD发送0和1，提高了通讯的可靠性。
实施例四
该实施例在实施例一的基础上，如图6所示，给出了在有隔离需求的方案中应用单线双向通讯的实施例。
在本申请的示例性实施例中，所述第一控制单元和所述第二控制单元之间设置有隔离电路，所述隔离电路包括第一隔离电路U3和第二隔离电路U4，以实现单线双向通讯。
在本申请的示例性实施例中，所述隔离电路可以为光耦隔离电路。
在本申请的示例性实施例中，所述第一隔离电路U3的输入端均与所述第一引线相连，所述第一隔离电路U3的第一输出端与所述第一二极管D1的阴极相连，所述第一二极管D1的阳极与所述第二引线相连；所述第一隔离电路U3的第二输出端接地；
所述第二隔离电路U4的第一输入端与所述第二引线相连，所述第二隔离电路U4的第二输入端与电源VCC相连，所述第二隔离电路U4的输出端与所述第一引线相连；所述第一引线还通过第四电阻R4与电源VCC相连；
所述第二二极管D2的阳极与所述第二引线相连，所述第二二极管D2的阴极与所述第二TX引脚相连；所述第二引线还通过第三电阻R3与电源VCC相连。
在本申请的示例性实施例中，如图6所示，U1为主机，U2为从机，U1和U2分别处于相互隔离的电源系统中:
当U1发数据给U2时,U1的TXD为低电平，则光耦U3导通，进而通过D1将通讯线上电压拉低，因此U2的RXD引脚上可收到0。U1的TXD为高电平，光耦U3不导通，通讯线上电压被R3拉高，因此U2的RXD引脚上可收到1；
当U2发送数据给U1时，U2的TXD为低电平，通过D2将通讯线上电压拉低，将光耦U4导通，因而U1的RXD可收到0。U2的TXD为高,通讯线被R2拉高，光耦U4不导通，U1的RXD被R1拉高到VCC1，因而可收到1。
在本申请的示例性实施例中，主从软件通讯处理方案同实施例一的方案一致。
在本申请的示例性实施例中，在实施例三的基础上新增光耦隔离电路，完成了隔离系统中对于单线通讯的需求。
实施例五
该实施例在实施例三或四的基础上，给出了在TX引脚到通讯线上串接肖特基二极管的实施例。
在本申请的示例性实施例中，所述第一二极管和所述第二二极管均为肖特基二极管。
在本申请的示例性实施例中，将串接的二极管限定为肖特基二极管。
在本申请的示例性实施例中，已知普通二极管压降在0.7V左右；因此TX引脚发送数据时候，经过二极管拉低通讯线的电压，低电平为0.7V，接TTL电平(晶体管-晶体管逻辑电平)低电平上限(0.8V)，有通讯失效的风险。本实施例方案使用压降为0.2V左右的肖特基二极管，使通讯线上的低电平可以更接近0V，可以使控制单元可靠地检测到出通讯线的低电平，进一步提高了通讯可靠性。
本申请实施例中提供的食品加工机用通信方法至少包括以下有益效果：
1、显著降低用户提起机头时带起杯体的概率，提升用户体验；
2、提高了食品加工机耦合器通讯信号的可靠性与实时性，保证了制浆过程的安全可靠；
3、减少了耦合器的针数和线束数量，有利于结构造型的设计，减少了因线束缠绕、压线等原因带来的安全风险；
4、双向数据通信，便于食品加工机功能模块的拓展。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种食品加工机，其特征在于，包括：机头和杯体，所述机头和杯体之间通过耦合器相连，所述杯体上设置有第一控制单元，所述机头上设置有第二控制单元；其中，所述第一控制单元的第一TX引脚和第一RX引脚短接，引出第一引线；所述第二控制单元的第二TX引脚和第二RX引脚短接，引出第二引线，所述第一引线和所述第二引线相接；
所述第一控制单元或所述第二控制单元进行数据发送时关闭自身的数据接收功能，在数据发送完毕后开启所述数据接收功能，并将自身的TX引脚设置为输入引脚或开漏输出高电平。
2.根据权利要求1所述的食品加工机，其特征在于，相互短接的第一TX引脚和第一RX引脚之间串联有第一电阻；相互短接的第二TX引脚和第二RX引脚之间串联有第二电阻。
3.根据权利要求1所述的食品加工机，其特征在于，相互短接的第一TX引脚和第一RX引脚之间串联有第一二极管；相互短接的第二TX引脚和第二RX引脚之间串联有第二二极管。
4.根据权利要求3所述的食品加工机，其特征在于，所述第一二极管的阴极与所述第一TX引脚相连，所述第一二极管的阳极与所述第一RX引脚相连；以及，
所述第二二极管的阴极与所述第二TX引脚相连，所述第二二极管的阳极与所述第二RX引脚相连。
5.根据权利要求4所述的食品加工机，其特征在于，所述第二二极管的阳极与电源VCC之间串联有第三电阻。
6.根据权利要求3所述的食品加工机，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元之间设置有隔离电路，所述隔离电路包括第一隔离电路和第二隔离电路，以实现单线双向通讯。
7.根据权利要求6所述的食品加工机，其特征在于，
所述第一隔离电路的输入端均与所述第一引线相连，所述第一隔离电路的第一输出端与所述第一二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极与所述第二引线相连；所述第一隔离电路的第二输出端接地；
所述第二隔离电路的第一输入端与所述第二引线相连，所述第二隔离电路的第二输入端与电源VCC相连，所述第二隔离电路的输出端与所述第一引线相连；所述第一引线还通过第四电阻与电源VCC相连；
所述第二二极管的阳极与所述第二引线相连，所述第二二极管的阴极与所述第二TX引脚相连；所述第二引线还通过第三电阻与电源VCC相连。
8.根据权利要求3-7任意一项所述的食品加工机，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管均为肖特基二极管。
9.根据权利要求6或7所述的食品加工机，其特征在于，所述隔离电路为光耦隔离电路。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的食品加工机，其特征在于，所述第一控制单元为主控制单元，所述第二控制单元为从控制单元；
所述机头上还设置有分别与所述第二控制单元相连的电机和传感器，所述第一控制单元通过所述第二控制单元将控制命令发送给所述电机，所述第二控制单元采集所述传感器和所述电机的信息反馈给所述第一控制单元。
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