CN204759111U - 电器设备及用于电器设备的电指示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电器设备和用于电器设备的电指示装置。该电指示装置包括：控制器，控制器包括多个COM输出端和多个信号输出端，至少一个第一单向导通电器件，每个第一单向导通电器件连接在多个COM输出端中的一个与多个信号输出端中的一个之间；至少一个第二单向导通电器件，每个第二单向导通电器件连接在多个COM输出端中的两个之间，其中，控制器以扫描方式控制COM输出端和信号输出端的状态，在每个扫描周期中，控制多个COM输出端中的每个依次输出第一电平，并且在每个COM输出端输出第一电平的同时，控制其他COM输出端输出第二电平或高阻态，并控制多个信号输出端输出第一电平或第二电平。由此，电指示装置可以更有效更经济地控制更多电指示器件。

Description

电器设备及用于电器设备的电指示装置

技术领域

本实用新型涉及电控领域，更具体地，本实用新型涉及一种电器设备及用于电器设备的电指示装置。

背景技术

现有的电器设备一般都包括用于人机交互的电指示装置，电指示装置包括诸如单片机的控制器和诸如指示灯(例如发光二极管)、蜂鸣器等的指示器件，这些指示器件连接至控制器的输出端，受到控制器的控制而利用声光等方式指示电器设备的状态。现有技术一般将指示器件排列成阵列以连接至控制器，通过控制器以扫描方式控制指示器件的指示状态。

以控制器为单片机，指示器件为发光二极管为例，单片机的COM输出端和信号输出端分别连接至发光二极管的正极、负极或者负极、正极，发光二极管以阵列的形式与单片机连接，单片机在每个扫描周期中控制每个COM输出端依次输出低电平，并在每个COM输出端输出低电平时，控制信号输出端输出高电平或低电平。可以理解，当某个发光二极管所连接至的COM输出端输出低电平，且该发光二极管所连接至的信号输出端输出高电平时，该发光二极管导通从而发光。并且可以理解，将发光二极管反向连接，单片机在每个扫描周期中控制每个COM输出端依次输出高电平，并在每个COM输出端输出高电平时，控制信号输出端输出低电平或高电平，也能实现同样的效果。

图1示出了现有技术的一种用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图。在该电指示装置中，单片机10的四个COM输出端COM11-COM14的每个连接至五个发光二极管的负极，单片机的五个信号输出端SIG11-SIG15的每个连接至4个发光二极管的正极。其中，COM11连接至第一小组的发光二极管LED21a-LED21e的负极，COM12连接至第二小组的发光二极管LED22a-LED22e的负极，COM13连接至第三小组的发光二极管LED23a-LED23e的负极，COM14连接至第四小组的发光二极管LED24a-LED24e的负极；另一方面，SIG11同时分别连接至各个小组的一个发光二极管的正极，即LED21a、LED22a、LED23a和LED24a的正极，SIG12-SIG15也类似地同时分别连接至各个小组的一个发光二极管的正极。需要点亮某个发光二极管时，就控制和该发光二极管相连的信号输出端为高电平(例如5V)，且控制与该发光二极管相连的COM输出端为低电平(例如0V)。其他信号输出端设为低电平，其他COM输出端设为高电平。以此保证每个发光二极管都可以独立被点亮。

具体地，单片机10在每个扫描周期控制COM11-COM14依次输出低电平(例如0V)，在某一COM输出端输出低电平期间，其他COM输出端输出高电平(例如5V)，并且单片机10根据所需要的发光二极管的指示状态控制各个信号输出端的电平。例如，若需要LED22c发光，则在每个扫描周期中，在COM12输出0V期间，使SIG13输出高电平。

随着各种电器设备的功能持续增加，需要指示的信息量也在增大，这导致所需要的电气设备的电指示装置上的指示器件持续增多。持续增多的指示器件占用了控制器的更多输出端，增加了成本；并且由于持续增多的指示器件与控制器之间增加的连线也导致布线更加费时费力，增加了故障隐患。例如，如图1所示，在该示例中，可以看出单片机10的九个输出端(COM11-COM14以及SIG11-SIG15)最多可以控制20(4×5)个发光二极管。如果还需要增加发光二极管，则需要增加单片机输出端的个数。所以，存在对于更有效、更经济地控制更多电指示器件的需要。

因此，需要提供一种电器设备及电指示装置，以解决上面提到的问题。

实用新型内容

为至少部分地解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电器设备的电指示装置，该电指示装置包括：控制器，控制器包括多个COM输出端和多个信号输出端，多个COM输出端中的每个可输出第一电平、第二电平和高阻态，多个信号输出端中的每个可输出第一电平和第二电平；至少一个第一单向导通电器件，每个第一单向导通电器件连接在多个COM输出端中的一个与多个信号输出端中的一个之间；至少一个第二单向导通电器件，每个第二单向导通电器件连接在多个COM输出端中的两个之间，其中，控制器以扫描方式控制COM输出端和信号输出端的状态，在每个扫描周期中，控制多个COM输出端中的每个依次输出第一电平，并且根据所需要的第一单向导通电器件和第二单向导通电器件的指示状态，在每个COM输出端输出第一电平的同时，控制其他COM输出端输出第二电平或高阻态，并控制多个信号输出端输出第一电平或第二电平。

可以理解，在本实用新型的用于电器设备的电指示装置中，利用了控制器的COM端除了第一电平、第二电平之外还可以输出高阻态的功能，使得除了在COM输出端和信号输出端之间连接有第一单向导通电器件之外，在COM输出端之间还连接有第二单向导通电器件。

所以，根据本实用新型的用于电器设备的电指示装置可以在相同数量的控制器输出端的条件下，控制更多的单向导通电器件，从而降低了电指示装置的成本，并且由于减少了电指示器件与控制器之间的连线而减少了故障隐患。因此，根据本实用新型的用于电器设备的电指示装置可以更有效、更经济地控制更多电指示器件。

优选地，多个COM输出端中的至少两个之间并联地连接有取向相反的两个第二单向导通电器件，以实现对更多电指示器件的控制。可以理解，在控制器的扫描周期中，该两个COM输出端中的第一个输出第一电平期间，通过使第二个COM端输出第二电平/高阻态而控制该两个第二单向导通电器件中的一个的导通/截止；同样，该两个COM输出端中的第二个输出第一电平期间，通过第一个COM端输出第二电平/高阻态而控制该两个第二单向导通电器件中的另一个的导通/截止。

优选地，第一单向导通电器件包括第一发光二极管；第一发光二极管的正极均连接至信号输出端，第一发光二极管的负极均连接至COM输出端，或者第一发光二极管的正极均连接至COM输出端，第一发光二极管的负极均连接至信号输出端，以实现电指示装置的光指示功能。发光二极管的工作电压低，工作电流很小，发光强弱可调，很适合用作本实用新型的第一单向导通电器件，以经济地实现电指示的功能。

优选地，第二单向导通电器件包括第二发光二极管，以实现电指示装置的光指示功能。同样道理，由于发光二极管的上述优点，其很适合用作本实用新型的第二单向导通电器件，以经济地实现电指示的功能。

更优选地，多个COM输出端中的至少两个之间并联地连接有取向相反的两个第二发光二极管，以实现对更多发光二极管的控制。

优选地，第一单向导通电器件和第二单向导通电器件中的至少一个包括直流蜂鸣器，以实现电指示装置的声指示功能。

优选地，控制器为单片机，单片机体积小、质量轻、可控性强，可以经济方便地实现电指示装置的控制功能。

优选地，第一电平为低电平，第二电平为高电平；或者第一电平为高电平，第二电平为低电平。可根据布线的具体情况而选择第一电平和第二电平的高低，如果改变第一电平和第二电平的高低，只需相应地调换单向导通电器件的取向即可。

优选地，当电指示装置包括m个COM输出端时，电指示装置最多包括m×(m-1)个第二单向导通电器件。

更优选地，当电指示装置包括m个COM输出端时，电指示装置包括m×(m-1)个第二单向导通电器件，以实现对控制器的输出端的最大化的利用。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电器设备，该电器设备包括上述用于电器设备的电指示装置。如上所述，该电器设备的电指示装置可以在相同数量的控制器输出端的条件下，控制更多的单向导通电器件。从而降低了电器设备的成本，减少了故障隐患。因此，根据本实用新型的电器设备可以更有效、更经济地控制更多电指示器件进行状态指示。

优选地，该电器设备为电烹饪器具、电水壶和咖啡机中的一个。

更优选地，所述电烹饪器具包括电饭煲、电水壶、电磁炉、电压力锅、电炸锅、电炖锅、微波炉和电烤箱。

附图说明

通过参考下文结合附图的详细说明，将容易地获得对本实用新型及其很多优点的更完整的了解，同时也会更好地理解，其中：

图1为现有技术中的一个用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图；

图2是根据本实用新型的第一实施例的用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图；

图3是根据本实用新型的第二实施例的用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图；

图4是根据本实用新型的第三实施例的用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图；

图5是根据本实用新型的第四实施例的用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图；

图6是根据本实用新型的第五实施例的用于电器设备的电指示装置的连接关系示意图。

具体实施方式

现在将参考附图描述优选实施例，其中，各个附图中，同样的附图标记表示相应或相同的元件。

图2示出了根据本实用新型的第一实施例的用于电器设备的电指示装置。其中，单片机100包括四个COM输出端COM111、COM112、COM113和COM114以及五个信号输出端SIG111-SIG115。该四个COM输出端中的每个均可以输出低电平(本实施例中为0V)、高电平(本实施例中为5V)以及高阻态(可以看作断路)；而该五个信号输出端SIG111-SIG115中的每个均可以输出低电平(本实施例中为0V)和高电平(本实施例中为5V)。当然，信号输出端能够输出高阻态也是可以的，只是本实施例没有用到信号输出端输出高阻态的功能。

与图1中的现有技术的电指示装置相同，本实施例中，20个第一发光二极管以阵列形式连接在这些COM输出端和信号输出端之间。第一发光二极管的正极均连接至信号输出端，第一发光二极管的负极均连接至COM输出端。具体地，COM111连接至第一小组的第一发光二极管LED211-LED215的负极，COM112连接至第二小组的第一发光二极管LED221-LED225的负极，COM113连接至第三小组的第一发光二极管LED231-LED235的负极，COM114连接至第四小组的第一发光二极管LED241-LED245的负极；另一方面，SIG111同时分别连接至各个小组的一个第一发光二极管的正极，即LED211、LED221、LED231和LED241的正极，SIG112-SIG115也类似地同时分别连接至各个小组的一个第一发光二极管的正极。

与图1不同的是，在每两个COM输出端之间并联地连接有取向相反的两个第二发光二极管。具体地，以COM111和COM112为例，COM111和COM112之间并联地连接有取向相反的第二发光二极管LED311和LED312。类似地，第二发光二极管LED311、LED312、LED321、LED322、LED331、LED332、LED341、LED342、LED351、LED352、LED361和LED362在COM输出端之间的连接如图2中所示，在此不再赘述。

单片机100以扫描方式控制COM输出端和信号输出端的状态，扫描周期例如为20ms。与图1中的实施例相同，在每个扫描周期中，单片机100控制多个COM输出端中的每个依次输出0V，并且根据所需要的第一发光二极管的指示状态，在每个COM输出端输出0V的同时，控制多个信号输出端的每个输出0V或5V，以控制连接在该COM输出端与相应信号输出端之间的第一发光二极管的导通/截止。与图1中的实施例不同的是，单片机100在每个COM输出端输出0V的同时，根据所需要的第二发光二极管的指示状态控制其他COM输出端中的每个输出5V或高阻态，以控制连接在输出0V的COM输出端与相应的其他COM输出端之间的各个第二发光二极管的导通/截止。

具体地，单片机100在每个扫描周期控制COM111-COM114依次输出0V。例如，若需要LED223导通(发光)，则在每个扫描周期中，在COM112输出0V期间，使SIG113输出5V；反之，若需要LED223截止(不发光)，则在每个扫描周期中，在COM112输出0V期间，使SIG113输出0V。同时，例如，若需要LED321导通，则在每个扫描周期中，在COM113输出0V期间，使COM111输出5V；若需要LED321截止，则在每个扫描周期中，在COM113输出0V期间，使COM111输出高阻态。

本领域技术人员可以理解，在每个扫描周期中，COM111、COM112、COM113和COM114轮流输出0V，在每个COM输出端输出0V期间，无论其他的COM输出端输出5V还是高阻态，所有与其他COM输出端连接的第一发光二极管都不会被误导通，这是因为第一发光二极管均为负极与COM输出端连接，无论发光二极管的负极被设为5V还是高阻态，发光二极管都不会被导通。并且，当需要正极连接至某COM输出端的第二发光二极管截止时，只需在其他三个COM输出端输出低电平期间控制该COM输出端一直输出高阻态，即可保证该第二发光二极管截止。

可以理解，在本实施例的用于电器设备的电指示装置中，利用了单片机100的COM端除了0V、5V之外还可以输出高阻态的功能，使得除了在COM输出端和信号输出端之间连接有第一发光二极管之外，在COM输出端之间还连接有12个第二发光二极管。

图1中的电指示装置利用单片机的9个输出端控制了20个发光二极管，而根据本实施例的图2的用于电器设备的电指示装置可以利用9个输出端控制32个发光二极管。从而，根据本实用新型的用于电器设备的电指示装置可以在相同数量的单片机输出端的条件下，控制更多的诸如发光二极管的电指示器件，从而降低了电指示装置的成本，并且由于减少了电指示器件与单片机之间的连线而减少了故障隐患。因此，根据本实用新型的用于电器设备的电指示装置可以更有效、更经济地控制更多电指示器件。从而降低了电指示装置的成本，并且由于减少了电指示器件与控制器之间的连线而减少了故障隐患。因此，根据本实用新型的用于电器设备的电指示装置可以更有效、更经济地控制更多电指示器件。

本实施例中，电指示装置中的电指示器件为发光二极管，发光二极管的工作电压低，工作电流很小，发光强弱可调，很适合用作本实用新型的电指示装置的电指示器件，以经济地实现电指示的功能。本领域技术人员可以理解，在实践中，电指示器件可以为例如直流蜂鸣器的任何其他种类的单向导通电器件，以实现电指示装置的声、光或其他方式的指示功能。也就是，在其他实施例中，本实施例的第一发光二极管可以由合适种类的至少一个第一单向导通电器件替换，第二发光二极管可以由合适种类的至少一个第二单向导通电器件替换。

本实施例中，电指示装置中的各个发光二极管通过单片机100控制，单片机体积小、质量轻、可控性强，可以经济方便地实现电指示装置的控制功能。然而，本领域技术人员可以理解，在实践中，控制诸如发光二极管的电指示器件的装置不限于单片机，而是可以为任何具有多个输出端且能够以扫描方式控制其输出端的输出状态的控制器。

另外，本实施例中，单片机100包括四个COM输出端和五个信号输出端，以控制32个电指示器件，然而，本实施例中的输出端的数量仅为示例，在其他实施例中，根据实际条件和所需控制的电指示器件的数量，单片机或其他合适的控制器可以包括任何合适数量的COM输出端和信号输出端，以控制不同数量的电指示器件。相应地，电指示器件也可以为任何其他数量。

并且，从图2中可以看到，以COM111和COM112为例，在COM111和COM112之间连接有取向相反的第二发光二极管LED312和第二发光二极管LED311。当然，在至少两个COM输出端之间连接一个第二单向导通电器件(第二发光二极管)即可实现控制更多的单向导通电器件(发光二极管)，然而，优选地，多个COM输出端中的至少两个之间并联地连接有取向相反的两个第二单向导通电器件，可以实现对更多电指示器件的控制。可以理解，在单片机的扫描周期中，COM111输出0V期间，通过使COM112输出5V/高阻态而控制第二发光二极管LED312的导通/截止；同样，COM112输出0V期间，通过COM111输出第二电平/高阻态而控制第二发光二级管311的导通/截止。

从图2中可以看到，本实施例中，每两个COM输出端之间都并联地连接有取向相反的两个第二发光二极管，在其他实施例中，并不必要在每两个COM输出端之间都连接有第二发光二极管。然而，在每两个COM输出端之间都连接有两个第二发光二极管能够实现对控制器的输出端的最大化的利用。换句话说，当电指示装置包括m个COM输出端时，电指示装置最多可以包括m×(m-1)个第二单向导通电器件。优选地，当电指示装置包括m个COM输出端时，电指示装置包括m×(m-1)个第二单向导通电器件，以实现对控制器的输出端的最大化的利用。例如，本实施例中，电指示装置具有4个COM输出端，包括了4×3个第二发光二极管，实现了对单片机100的输出端的最大化利用。

本实施例中，单片机的输出端通过0V的低电平、5V的高电平以及高阻态三个输出状态来控制电指示器件，可以理解，在其他实施例中，根据电指示器件的种类和型号，控制器可以输出其他电压的低电平和高电平(例如0V和24V)以及高阻态来控制电指示器件。并且，本实施例中，第一发光二极管的正极均连接至信号输出端，第一发光二极管的负极均连接至COM输出端，单片机在扫描周期中控制COM输出端轮流输出低电平，而控制信号输出端输出高电平以点亮发光二极管。然而在其他实施例中，第一单向导通电器件也可以全部由负极连接至信号输出端而由正极连接至COM输出端，此时，控制器应当在扫描周期中控制COM输出端轮流输出高电平，而控制信号输出端输出低电平以点亮发光二极管。

图3示出了根据本实用新型的第二实施例的用于电器设备的电指示装置。其中，单片机100包括四个COM输出端COM111、COM112、COM113和COM1214以及三个信号输出端SIG111-SIG113。本实施例的电指示装置包括9个第一发光二极管LED211-LED233和11个第二发光二极管LED311-LED362，实现了用7个输出端控制20个电指示器件(用7根控制线实现对20个电指示器件的控制)。本实施例中的单片机和发光二极管之间的连接方式与第一实施例类似，在此不再赘述。如上文所述，本实施例的电指示装置的单片机具有4个COM输出端，最多可以连接12个第二发光二极管，本实施例中连接了11个第二发光二极管。

图4示出了根据本实用新型的第三实施例的用于电器设备的电指示装置。其中，单片机100包括三个COM输出端COM111、COM112、COM113以及五个信号输出端SIG111-SIG115。本实施例的电指示装置包括15个第一发光二极管LED211-LED235和5个第二发光二极管LED311-LED332，实现了用8个输出端控制20个电指示器件(用8根控制线实现对20个电指示器件的控制)。本实施例中的单片机和发光二极管之间的连接方式与第一实施例类似，在此不再赘述。如上文所述，本实施例的电指示装置的单片机具有3个COM输出端，最多可以连接6个第二发光二极管，本实施例中连接了5个第二发光二极管。

图5示出了根据本实用新型的第四实施例的用于电器设备的电指示装置。其中，单片机100包括四个COM输出端COM111、COM112、COM113、COM114以及五个信号输出端SIG111-SIG115。本实施例的电指示装置包括20个第一发光二极管LED211-LED245和10个第二发光二极管LED311-LED362，实现了用9个输出端控制30个电指示器件(用9根控制线实现对30个电指示器件的控制)。本实施例中的单片机和发光二极管之间的连接方式与第一实施例类似，在此不再赘述。如上文所述，本实施例的电指示装置的单片机具有4个COM输出端，最多可以连接12个第二发光二极管，本实施例中连接了10个第二发光二极管。

图6示出了根据本实用新型的第五实施例的用于电器设备的电指示装置。其中，单片机100包括四个COM输出端COM111、COM112、COM113、COM114以及五个信号输出端SIG111-SIG115。本实施例的电指示装置包括20个第一发光二极管LED211-LED245和11个第二发光二极管LED311-LED362，实现了用9个输出端控制31个电指示器件(用9根控制线实现对31个电指示器件的控制)。本实施例中的单片机和发光二极管之间的连接方式与第一实施例类似，在此不再赘述。如上文所述，本实施例的电指示装置的单片机具有4个COM输出端，最多可以连接12个第二发光二极管，本实施例中连接了11个第二发光二极管。

另外，如图2中所示，第一实施例的电指示装置的单片机具有4个COM输出端，最多可以连接12个第二发光二极管，第一实施例中连接了12个第二发光二极管，实现了对控制器的输出端的最大化的利用。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电器设备，该电器设备可以包括上述任何一种用于电器设备的电指示装置。如上所述，该电器设备的电指示装置可以在相同数量的控制器输出端的条件下，控制更多的单向导通电器件。从而降低了电器设备的成本，减少了故障隐患。因此，根据本实用新型的电器设备可以更有效、更经济地控制更多电指示器件进行状态指示。

根据本实用新型的电器设备可以是任何需要提供复杂指示的电器设备。优选地，该电器设备可以为电烹饪器具、电水壶和咖啡机中的一个。其中，电烹饪器具包括但不限于电饭煲、电水壶、电磁炉、电压力锅、电炸锅、电炖锅、微波炉和电烤箱。

为了进行说明，上文参照了具体实施例进行描述。然而，上文的示例性的讨论并非意欲是无遗漏地或将本实用新型限制在所公开的明确形式上。鉴于以上教导，也有可能存在很多变型和变化。本实用新型不应理解为由这些实施例所限制，而应根据权利要求进行理解。

Claims (13)

1.一种用于电器设备的电指示装置，其特征在于，所述电指示装置包括：

控制器，所述控制器包括多个COM输出端和多个信号输出端，所述多个COM输出端中的每个可输出第一电平、第二电平和高阻态，所述多个信号输出端中的每个可输出所述第一电平和所述第二电平；

至少一个第一单向导通电器件，每个所述第一单向导通电器件连接在所述多个COM输出端中的一个与所述多个信号输出端中的一个之间；

至少一个第二单向导通电器件，每个所述第二单向导通电器件连接在所述多个COM输出端中的两个之间，

其中，所述控制器以扫描方式控制所述COM输出端和所述信号输出端的状态，在每个扫描周期中，控制所述多个COM输出端中的每个依次输出所述第一电平，并且根据所需要的所述第一单向导通电器件和所述第二单向导通电器件的指示状态，在每个所述COM输出端输出所述第一电平的同时，控制其他COM输出端输出所述第二电平或所述高阻态，并控制所述多个信号输出端输出所述第一电平或所述第二电平。

2.根据权利要求1所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述多个COM输出端中的至少两个之间并联地连接有取向相反的两个所述第二单向导通电器件。

3.根据权利要求1所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述第一单向导通电器件包括第一发光二极管；

所述第一发光二极管的正极均连接至所述信号输出端，所述第一发光二极管的负极均连接至所述COM输出端，或者所述第一发光二极管的正极均连接至所述COM输出端，所述第一发光二极管的负极均连接至所述信号输出端。

4.根据权利要求1所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述第二单向导通电器件包括第二发光二极管。

5.根据权利要求4所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述多个COM输出端中的至少两个之间并联地连接有取向相反的两个所述第二发光二极管。

6.根据权利要求1所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述第一单向导通电器件和所述第二单向导通电器件中的至少一个包括直流蜂鸣器。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述控制器为单片机。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于电器设备的电指示装置，其中

所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平；

或者所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于电器设备的电指示装置，其中

当所述电指示装置包括m个所述COM输出端时，所述电指示装置最多包括m×(m-1)个所述第二单向导通电器件。

10.根据权利要求9所述的用于电器设备的电指示装置，其中

当所述电指示装置包括m个所述COM输出端时，所述电指示装置包括m×(m-1)个所述第二单向导通电器件。

11.一种电器设备，其特征在于，所述电器设备包括根据权利要求1-10中任一项所述的用于电器设备的电指示装置。

12.根据权利要求11所述的电器设备，其特征在于，所述电器设备为电烹饪器具、电水壶和咖啡机中的一个。

13.根据权利要求12所述的电器设备，其特征在于，所述电烹饪器具包括电饭煲、电水壶、电磁炉、电压力锅、电炸锅、电炖锅、微波炉和电烤箱。