CN115029894B - 一种使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，包括主变一体板、显示板以及PC上位机，该三者之间通过半双工uart单总线实现通讯，显示板上集成有单总线通信电路和双电平隔离转换及钳位电路，单总线通信电路采集滚显示板与主变一体板的通信信号，经连接端子CN1实现双机通信，双电平隔离转换及钳位电路隔离12V与5V电平以将信号强行钳制到安全电位上。本发明通过简易的单总线uart串行接口，实现洗衣机的强弱电分离；使用Lua监测器实时采集串行总线的数据，可获取负载的工作状态，将数据实时传输给PC上位机，上位机以图表形式显示和存储数据，方便数据分析和查看。
Description
技术领域：
本发明涉及一种使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其属于家用电器领域。
背景技术：
近年来，随着消费电子的飞速发展，电子类产品无论从外观还是性能相比早期产品都有了很大的提升，如今家电类的产品都在向智能化、变频化等高端方向发展，带有变频功能的洗衣机产品由于外观新颖，整机功耗低，噪音小，洗涤性能高等优点，更易受到消费者的青睐。
传统洗衣机电控板方案是主显一体板加变频电机驱动板，主显一体板实现显示及强电器件的控制(如进水阀、排水泵、烘干风机)，变频电机驱动板实现变频电机的控制。当用户启动洗衣程序后，强电器件通过主显一体板控制洗衣功能。
但是这样设计的缺点也很明显，主显一体板上强电器件与弱电控制集成在一体，电气爬电距离受限，用户使用时有安全隐患。
因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其硬件方案简炼，且强弱电隔离，制造成本低；软件控制鲁棒性好，可移植及可扩展性高。
本发明所采用的技术方案有：一种使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，包括主变一体板、显示板以及PC上位机，该三者之间通过半双工uart单总线实现通讯，所述显示板上集成有单总线通信电路和双电平隔离转换及钳位电路，所述单总线通信电路采集滚显示板与主变一体板的通信信号，经连接端子CN1实现双机通信，所述双电平隔离转换及钳位电路隔离12V与5V电平以将信号强行钳制到安全电位上。
进一步地，所述单总线通信电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极接电阻R1， R2的一端，电阻R1的另一端与电容C1的一端及INV-RX的输入端连接，三极管Q1 的发射级与电容C1的另一端连接，所述三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射级与电容C2的一端连接，三极管Q2的基极与电容C2的另一端连接，所述三极管Q3的基极连接INV-TX网络的输入，三极管的发射级连接电源+5V 网络，三极管的集电极与三极管Q4的基极相连，三极管Q4的发射极连接电源GND网络。
进一步地，所述双电平隔离转换及钳位电路包括连接端子CN1，CN1的1脚与电阻R5，R6的一端连接，电阻R5的另一端连接电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接电阻 R4的一端，所述钳位二极管D1的阳极与电源GND连接，钳位二极管D1的阴极与钳位二极管D2的样机连接，钳位二极管D2的阴极与电源12V网络，所述电解电容E1的正极与CN1的1脚相连，CN2的2脚与电解电容E1的负极与电源GND相连。
进一步地，当输入信号大于12V时，二极管整机导通，将输入电压钳位在12V+0.7V上。
进一步地，而当输入信号小于-12V时，二极管D1导通，将输入电压钳位在-12V-0.7V 上。
进一步地，所述三极管Q1、Q3型号为DTC143XCA的带阻尼三极管。
进一步地，所述钳位二极管D1、D2型号为BAV99。
本发明具有如下有益效果：
(1)通过简易的单总线uart串行接口，实现洗衣机的强弱电分离；使用Lua监测器实时采集串行总线的数据，可获取负载的工作状态，将数据实时传输给PC上位机，上位机以图表形式显示和存储数据，方便数据分析和查看。
(2)还可以设置并检测洗衣机控制规则是否正确，减少对测试数据分析的工作量，能够将长时间的洗衣机负载状态显示保存在电脑上，无需开发人员干预，自动记录数据，方便以后查看。
附图说明：
图1为洗衣机电控板与PC上位机连接方式图。
图2为单总线半双工驱动电路图。
图3为uart串行数据实时解析曲线图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，包括主变一体板、显示板以及PC上位机，该三者之间通过半双工uart单总线实现通讯。
显示板上集成有单总线通信电路1和双电平隔离转换及钳位电路2，单总线通信电路采用型号为DTC143XCA的带阻尼三极管Q1、Q3采集滚筒洗衣机显示板与主变一体板的通信信号，经连接端子CN1实现双机通信。双电平隔离转换及钳位电路采用型号为 BAV99的钳位二极管D1、D2隔离12V与5V电平，保护BUS总线将信号强行钳制到安全电位上。
单总线通信电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极接电阻R1，R2的一端，电阻R1的另一端与电容C1的一端及INV-RX的输入端连接，三极管Q1的发射级与电容C1的另一端连接。三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射级与电容C2的一端连接，三极管Q2的基极与电容C2的另一端连接。三极管Q3 的基极连接INV-TX网络的输入，三极管的发射级连接电源+5V网络，三极管的集电极与三极管Q4的基极相连，三极管Q4的发射极连接电源GND网络。
双电平隔离转换及钳位电路包括连接端子CN1，CN1的1脚与电阻R5，R6的一端连接，电阻R5的另一端连接电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接电阻R4的一端，钳位二极管D1的阳极与电源GND连接，钳位二极管D1的阴极与钳位二极管D2的样机连接，钳位二极管D2的阴极与电源12V网络。电解电容E1的正极与CN1的1脚相连，CN2的2脚与电解电容E1的负极与电源GND相连。当输入信号大于12V时，二极管整机导通，将输入电压钳位在12V+0.7V上。而当输入信号小于-12V时，二极管 D1导通，将输入电压钳位在-12V-0.7V上，也就是-12.7V。这样将输入信号钳制在一定范围，达到保护电路的目的。
本发明中当显示板需要控制电器件时，指令从显示板经过Bus总线发送到主变一体板，主板一体板收到指令后执行相应操作。当主变一体板状态变化或需要反馈负载的状态时，数据经Bus总线发送到显示板，显示板收到显示相应数据或故障代码。通过此接口，显示板与主变一体板，实现了双击数据交互。
本发明通过Lua监测器实时解析出来的解码数据，经过Lua解析后，所有负载的工作状态及整机运行参数均可直观的显示出来(如下所示)，利于阅读和分析。
写--Cmd:02H，Mem:0OH，门锁:状态保持，洗加热0ff烘加热0ff主洗0ff预洗0ff 冷凝0ff排水泵0ff风机0ff；
Cmd:O2H；
读--Cmd:82H.Mem:80H.主变--体板，负载状态帧；
Cmd:82H.Mem:80H，门锁:开门，变频排水泵0变频风机0；
写--Cmd:01H，Mem:00H，目标转速0加速度0；
Cmd:01H，--体板，状态帧；
读--Cmd:81H.Mem:80H,主变一体板，应答；
Cmd:81H，Mem:80H，IPM 20℃，dCE母线电压，0rpm，load 65535(0g)， oob 65535(0g)，doob 0(0g)，Hoo完成；
写--Cmd:02H，Mem:0OH.门锁:状态保持，洗加热0ff烘加热0ff主洗0ff预洗0ff 冷凝0ff排水泵0ff风机0ff；
Cmd:02H，主变一体板，应答；
读--Cmd:82H.Mem:80H.主变一体板，负载状态帧；
Cmd:82H，Mem:80H，门锁:开门，变频排水泵0变频风机。
如图3所示，主变一体板反馈的温度值、电机转速值，通过串行总线传输到PC端，Lua监测器可实时打点绘制出数据曲线，十分便捷，利于长周期检测洗衣机工作状态及保存关键参数数据。
本发明使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，洗衣机显板与主变一体板通过单线半双工串行总线通信，Lua监测器实时监控并解析总线上数据，继而通过 PC上位机展示Lua监测器获取的负载的工作状态，以图表形式显示和解码数据，方便数据分析和查看。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其特征在于：包括主变一体板、显示板以及PC上位机，该三者之间通过半双工uart单总线实现通讯，所述显示板上集成有单总线通信电路和双电平隔离转换及钳位电路，所述单总线通信电路采集滚筒洗衣机显示板与主变一体板的通信信号，经连接端子CN1实现双机通信，所述双电平隔离转换及钳位电路隔离12V与5V电平以将信号强行钳制到安全电位上：
所述单总线通信电路包括三极管 Q1，三极管 Q1 的集电极接电阻 R1，R2 的一端，电阻 R1 的另一端与电容 C1 的一端及 INV-RX 的输入端连接，三极管 Q1 的发射级与电容C1 的另一端连接，所述三极管 Q1 的基极与三极管 Q2 的集电极连接，三极管 Q2 的发射级与电容 C2 的一端连接，三极管 Q2 的基极与电容 C2 的另一端连接，所述三极管 Q3的基极连接 INV-TX 网络的输入，三极管的发射级连接电源+5V网络，三极管的集电极与三极管 Q4 的基极相连，三极管 Q4 的发射极连接电源GND网络；
所述双电平隔离转换及钳位电路包括连接端子 CN1， CN1的 1 脚与电阻R5， R6的一端连接，电阻R5的另一端连接电阻 R3 的一端，电阻R6的另一端连接电阻R4的一端，钳位二极管 D1 的阳极与电源GND连接，钳位二极管 D1 的阴极与钳位二极管 D2 的样机连接，钳位二极管 D2 的阴极与电源 12V网络，电解电容 E1 的正极与CN1 的 1 脚相连，CN2 的 2脚与电解电容 E1 的负极与电源GND相连。
2.如权利要求1所述的使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其特征在于：当输入信号大于12V时，二极管整机导通，将输入电压钳位在12V+0.7V上。
3.如权利要求2所述的使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其特征在于：而当输入信号小于-12V时，二极管D1导通，将输入电压钳位在-12V-0.7V上。
4. 如权利要求3所述的使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其特征在于：所述三极管 Q1、Q3型号为DTC143XCA 的带阻尼三极管。
5. 如权利要求4所述的使用Lua语言实现uart串行控制的洗衣机监测系统，其特征在于：所述钳位二极管 D1、D2型号为BAV99。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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