DE3343368A1 - Schaltungsanordnung zum steuern und regeln von programmablaeufen und betriebszustaenden - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zum Steuern und Regeln von Prograinmab-
• läufen und Betriebszuständen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Steuern und Regeln von Programmabläufen und Betriebszuständen unter Verwendung einer Halbleiter-Schaltungseinheit insbesondere für Haushaltsgeräte, wie z.B. Kiihlgeräte oder Gefriergeräte.
• Für Haushaltsgeräte werden in zunehmendem Maße Programmsteuerungseinrichtungen und Regeleinrichtungen eingesetzt, welche unter Verwendung von Ralbleiterbausteinen und Mikrocomputer-Bausteinen aufgebaut sind. Dadurch lassen sich die Funktionsvorgänge bei derartigen Geräten optimieren und unterschiedlichen Aufgaben variabel-anpassen.
• Der Einbau von elektronischen Steuer- und/oder Regelschaltungen auf Halbleiterbasis findet bevorzugt in sogenannten Komfort-Geräten statt, da diese Anwendung einen relativ erheblichen Kostenfaktor verursacht. Aufgrund der damit verbundenen relativ geringen Stückzahlen werden derartige Schaltungsaufbauten mit diskreten Schaltungselementen und/oder Schaltungsbaugrupen realisiert.
• Es ist nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zum Steuern und Regeln von Programmabläufen und Betriebszuständen darzulegen, die kostengünstig realisierbar sind und einen breiten Einsatz ermöglichen.
• Eine Schaitungsanordnung, die diesen Anforderungen gerecht wi'd, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mit der in IC-Technik aufgebauten Programm-Steuereinheit und/oder Regel einheit Halbleiter-Leistungsschalter gemeinsam auf einem IC-Baustein angeordnet sind.
• Bei einer Schaltungsanordnung nach diesen erfindungsgemäßen Merkmalen ist die Steuer- und/oder Programm-Logik in bekannter Weise in IC-Technik aufgebaut. Wesentlich ist aber, daß mö.gichst sämtliche Steuer- und Regel-Schaltungsmaßnahmen zusammen mit Halbleiter-Leistungsschaltern gemeinsam auf einem Halbleiter-Baustein angeordnet sind. Bevorzugt findet die C-MOS-Technik Anwendung.
• I)ie Steuer- und Regellogik der Schaltungsanordnung enthält in bekannter Weise logische Verknüpfungs-, Zeit- und Programm ablauf-Steuerglieder in Verbindung mit Programm- und Arbeitsspcichereinheiten, Treiberstufen für Anzeigedisplays, Schaltstufen für die aktive und/oder passive Erfassung von Meßdaten ttnd/oder- Schaltstufen für die Erfassung digitaler Eingabewerte.
• Als Steuerlogik-Zentraleinheit kann eine Mikroprozessor-Einlieit Anwendung finden, wodurch eine hohe Flexibilität erreichbar ist.
• Die Ausgestaltung des Programmspeichers als PROM (programmierbarer Lesespeicher) eröffnet die Möglichkeit, für eine Vielzahl von an sich nur in wenigen Schritten sich unterscheidenden Einsatzbereichen ein und denselben IC-Baustein einzusetzen, welcher dann erst in Verbindung mit der unmittelbaren Zuordnllng für den Einsatzfall auf die jeweiligen Bedürfnisse hin programmierbar ist.
• Der Arbeitsspeicher ist in bekannter RAM-Technik ausführbar.
• Um aber auch bei Stromausfall den Verlust von Arbeitsspeicher-Informationen, welche bei Wiederkehr der Stromversorgung weiter benötigt werden, zu vermeiden, ist es notwendig einen Stromspeicher vorzusehen. Auf diesen kann verzichtet werden, wenn anstelle zumindest von Teilbereichen des Arbeitsspeichers in RAM-Technik eine in EEPROM-Technik ausgebildeter Speicherteil als stromversorgungs-unabhängiger Schreib-Lese-Speicher Verwendung findet. Zumal die Meßwerte häufig als elektrische Analogwerte zur Verfügung stehen, ist es zweckmäßig, die Schaltstufe für die Erfassung dieser Meßdaten mit einem Analog/Digital-Wandler auszustatten. Damit kann der erfindungsgemäße IC-Baustein unmittelbar an die Meßfühler angeschlossen werden. Für passive Meßfühler enthält der IC-Baustein Stromversorgungsausgänge, über welche diese passiven Meßfühler mit Meßströmen beaufschlagt werden.
• Die Eingabe von Steuer- und/oder Programmablaufdaten für den Arbeitsvorgang unter Verwendung des Arbeitsspeichers erfolgt zweckmäßigerweise digital über Tastaturen.
• Nachdem der nach den erfindungsgemäßen Merkmalen aufgebaute IC-Baustein sowohl die Steuerlogik als auch die Leistungsschalter für Netzströme enthält - als Leistungsschalter werden zweckmäßigerweise Triac- oder Leistungsfeldeffekt-Transistoren eingesetzt - , ist dieser Baustein für manEgRache Varianten von insbesonere Haushaltsgeräten einsetzbar, so beispielsweise bei Kühl- und Gefriergeräten, die 5a ohnehin ähnlichte aber eben nicht immer gleiche Steuer- und/oder Regelmaßnahmen erfordern. Für den praktischen Einsatz ergibt sich die Möglichkeit, in jedes Gerät den gleichen IC-Baustein einzusetzen. Wenn die Geräte hardwarmäßig fertiggestellt sind, werden sie, bevor sie durch die Endprüfung laufen, mit einem Produktionsrechner verbunden. Diese Verbindung kann durch eine einfache Stecker-Schnittstelle hergestellt werden. Der Produktionsrechner überspielt das Regel- und/oder Steuerprogramm, welches dem Gerätetyp zuzuordnen ist, auf den erfindungsgemtißen IC-Baustein, in dessen PROM dies Programm firmwaremäßig fest eingeschrieben wird.
• Der Produktionsrechner kann nun gleich anschließend das überspielte Programm testen. Darüberhinaus kann aber auch über die gleiche Schnittstelle das ganze Gerät geprüft werden. Diese Schnittstelle eignet sich auch für spätere Wartungsfälle, bei denen Diagnosegeräte eingesetzt werden. Ein aufgetretener Fehler kann somit durch das Wartungspersonal schnell gefunden werden.
• Für die Anzeige von Betriebszuständen und Prozeßabläufen können einzelne Leuchtdioden, Leuchtdiodenfelder und/oder alphanumerische Anzeigeeinheiten dienen. Diese können unmittelbar durch die Treiberstufen für die Anzeigedisplays angesteuert werden. Auch über diese Anzeigemaßnahmen sind Diagnoseergebnisse abrufbar. Auf Funktions- oder Bedienungsfehler hinweisende Daten sind auch durch einen akustischen Signalgeber anzeig-I)ar, welcher mit den diese Daten enthaltenden Ausgängen verbunden ist.

Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zum Steuern und Regeln von Programmabläufen und Betriebszuständen unter Verwendung einer Halbleiter-Schaltungseinheit, insbesondere für Haushaltgeräte, wie z.B. Kühlgeräte oder Gefriergeräte, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit der in IC-Technik aufgebauten Programm-Steuereinheit und/oder -Regeleinheit Halbleiter-Leistungsschalter gemeinsam auf einem IC-Baustein angeordnet sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programm-Steuereinheit und/oder -Regeleinheit zusammen mit dem Halbleiter-Leistungsschalter in C-MOS-Technik aufgebaut ist.
3. 3. Schaltunganordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Programm-Steuereinheit und/ oder -Regeleinheit eine Mikroprozessorschaltung enthält.
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Programm-Steuereinheit und/ oder -Regeleinheit in bekannter Weise logische Verknüpfungs-, Zeit- und Programmablauf-Steuerglieder in Verbindung mit Programm- und Arbeitsspeichereinheiten, Treiberstufen für Anzeigedisplays, Schaltstufen für die aktive und/oder passive Erfassung von Meßdaten und/oder Schaltstufen für die Erfassung digitaler Eingabewerte enthält.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmspeicher als PROM (programmierbarer Lesespeicher) aufgebaut ist.
6. (>. Scllaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, ia(luIch gekennzeichnet, daß für den in RAM-Technik ausfüten Arbeitsspeicher ein Stromspeicher angeordnet ist.
7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsspeicher zumindest in Teilbereichen als EEPROM (stromversorgungsunabhängiger Schreib-Lesespeicher) ausgebildet ist.

   S. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe für die Erfassung von Meßdaten eine Analog/Digital-Wandlerschaltung enthält.