DE3529393C2 - Schaltungsanordnung zur manuellen Abschaltung eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Kochgerätes - Google Patents
Schaltungsanordnung zur manuellen Abschaltung eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines KochgerätesInfo
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- DE3529393C2 DE3529393C2 DE3529393A DE3529393A DE3529393C2 DE 3529393 C2 DE3529393 C2 DE 3529393C2 DE 3529393 A DE3529393 A DE 3529393A DE 3529393 A DE3529393 A DE 3529393A DE 3529393 C2 DE3529393 C2 DE 3529393C2
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- F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
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- F24C7/083—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on tops, hot plates
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur manuellen Abschaltung eines
elektrischen Gerätes, insbesondere eines Kochgerätes, gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruches 1.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus DE 32 04 598 A1 bekannt.
Elektronische Taststeuertafeln, die dem Benutzer ermöglichen,
verschiedene Betriebsarten und Leistungseinstellungen sowie
EIN und AUS zu wählen, sind bekannt, insbesondere bei Gerä
ten, wie beispielsweise Mikrowellenherden. Typisch hat die
Tasttafel ein Matrixfeld von Tastschaltteilen oder Tasten,
das mehrere Eingangsleitungen hat, die durch Signale aus
der Mikroprozessorsteuerung freigegeben werden, und Ausgangs
leitungen zum Rückkoppeln des Freigabesignals zu dem Mikro
prozessor zum Abfühlen einer betätigten Taste (sh. US 4 266 118). In solchen An
ordnungen werden Benutzereingaben einschließlich EIN/AUS-Wah
len in den Mikroprozessor multiplexiert und verlangen von
diesem, daß er richtig arbeitet, damit die Benutzereingaben
implementiert werden.
Es ist äußerst erwünscht, daß der Benutzer in der Lage ist,
das Gerät auszuschalten, d. h. die Stromversorgung der Lei
stungsschaltungsanordnung zu unterbrechen oder zu verhindern,
selbst wenn es einen Mikroprozessorausfall gibt. Mikrowellen
herde sind typisch mit einer Sicherheitstürverriegelungsschal
teranordnung ausgerüstet, welche die Speisung durch die Stromver
sorgung unterbricht, wenn die Tür offen ist. Solche Schaltun
gen arbeiten unabhängig von dem Mikroprozessor und ermöglichen
daher von sich aus dem Benutzer, das Gerät unabhängig von dem
Mikroprozessor einfach durch Öffnen der Tür auszuschalten.
Herdkochfelder oder -platten haben jedoch keine derartige
Verriegelungsanordnung für die Oberflächenheizeinheiten. In
folgedessen wird eine Einrichtung benötigt, um dem Benutzer
zu gestatten, die Oberflächenheizeinheiten selbst in dem Fall
eines Mikroprozessorausfalls abzuschalten. Eine Lösung würde
darin bestehen, zweckbestimmte EIN/AUS-Schaltungen für jede
Oberflächenheizeinheit des Geräts vorzusehen. Die Kosten und
die Komplexität der doppelten Schaltungsanordnung machen
diese Lösung unerwünscht. Es wäre deshalb erwünscht, eine
Steuerschaltung zu schaffen, die die Vorteile der multiple
xierten Tastaturanordnung beibehält und außerdem dem Benutzer
ermöglicht, die Leistungsschaltanordnung unabhängig von dem
Mikroprozessor abzuschalten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung der
eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß
elektrische Geräte unabhängig vom Mikroprozessor
abgeschaltet werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß bei der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung Benutzer
eingaben dem Mikroprozessor im Multiplexbetrieb
zugeführt werden, wodurch die Kosten und die Komplexität
einer doppelten EIN- und AUS-Schaltungsanordnung vermieden
werden, wobei die AUS-Taste für elektrische Last
direkt mit der Leistungssteuerschaltungsanordnung verbunden
wird, um dem Benutzer zu ermöglichen, das Gerät unabhängig
von dem Mikroprozessor auszuschalten.
Das Leistungsrelais der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
gibt in einem ersten Betriebszu
stand die Speisung der elektrischen Last durch die externe
Stromversorgung frei und verhindert in einem zweiten Be
triebszustand die Speisung der Last. Der
Haltekreis, der zwischen einem ersten Zustand und einem zwei
ten Zustand umschaltbar ist, stellt in seinem ersten Zustand
den ersten Betriebszustand für das Relais und in seinem zwei
ten Zustand den zweiten Betriebszustand für das Relais her.
Durch die EIN-Schalteinrichtung wird, wenn diese sowohl durch den Be
nutzer betätigt als auch durch eine Abtasteinrichtung freigegeben
ist, der Haltekreis in seinen ersten Zustand umgeschaltet.
Die ständig freigegebene AUS-Schalteinrichtung schaltet,
wenn sie betätigt wird, den Haltekreis auf dessen zweiten
Zustand unabhängig von der Abtasteinrichtung um.
Durch die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung werden die Zustände der vom Benutzer
betätigbaren Schalter einschließlich der EIN- und AUS-Schalteinrichtungen
in die Steuereinrichtung multiplexiert, wobei die AUS-Schalteinrichtung außer
dem mit ihrem zugeordneten Haltekreis direkt verbunden ist,
um die Schaltungsanordnung abzuschalten und das Speisen der elektrischen Last
auf eine Benutzerbetätigung hin unabhängig von der
elektronischen Steuereinrichtung zu verhindern. Da sowohl die Be
nutzerbetätigung als auch das Abtastsignal erforderlich sind,
um den Haltekreis in seinen ersten Zustand umzuschalten, kann
darüber hinaus das Leistungsrelais aufgrund einer
Fehlfunktion der Steuereinrichtung geschlossen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Teilvorderan
sicht eines Elektroherdes,
Fig. 2 eine stark vergrößerte Teilansicht
der Steuertafel des Herdes nach Fig.
1, welche die Einzelheiten des Tast
schaltfeldes zeigt,
Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild einer
Steuerschaltung,
wie sie in dem Elektroherd nach Fig.
1 benutzt wird,
Fig. 4 ein Schaltbild, das die Einzelheiten
des Tasttafelfeldes und der Logik
schaltungsanordnung zeigt, die in
Blockform in Fig. 3 gezeigt sind,
Fig. 5 ein vereinfachtes Schaltbild, welches
ausführlicher denjenigen Teil der
Schaltung nach Fig. 4 zeigt, der die
EIN- und AUS-Tasten für eine der
Oberflächenheizeinheiten des Elektro
herdes nach Fig. 1 beinhaltet,
Fig. 6 ein Schaltbild, das ausführlicher
eine Ausführungsform der Haltekreis
anordnung zeigt, die in Blockform
in der Schaltung nach Fig. 3 gezeigt
ist, und
Fig. 7 ein Flußdiagramm, das einen relevan
ten Teil des Steuerprogramms veran
schaulicht, welches in dem Mikropro
zessor in der Schaltung nach Fig. 3
enthalten ist.
Fig. 1 zeigt einen Elektroherd 10 mit
vier herkömmlichen elektrischen Oberflächenheizeinheiten,
die Widerstandsheizelemente 12, 14, 16 bzw. 18 aufweisen und
auf einer im wesentlichen horizontalen Haltefläche 20 abge
stützt sind. Auf die Elemente 12 bis 18 können jeweils Küchen
geräte, wie beispielsweise Bratpfannen, Soßenpfannen, Tee
kessel, usw., gestellt werden, um deren Inhalt zu erhitzen.
Eine Steuer- und Anzeigetafel 22 hat ein Feld von durch den
Benutzer betätigbaren Berührungstasten und einen zugeordneten
Anzeigebereich (a), (b), (c) bzw. (d) für die Oberflächen
heizeinheiten 12, 14, 16 bzw. 18. Gemäß der Darstellung in
Fig. 2 weist jeder Steuer- und Anzeigesatz sieben Berührungs
tasten auf, wobei jeder Satz eine EIN-Taste aufweist, die
mit 24(a)-24(d) für die Sätze (a)-(d) bezeichnet sind,
eine AUS-Taste, die mit 26(a)-26(d) für die Sätze (a)-
(d) bezeichnet sind, und fünf Leistungseinstellwähl
tasten, die insgesamt mit 28(a)-28(d) für die Sätze
(a)-(d) bezeichnet sind. Neben jedem Satz von sieben Ta
sten ist ein Anzeigebereich 30(a)-30(d) für die Heizele
mente 12-18 vorgesehen, um dem Benutzer im Balkendiagramm
format die Leistungswertwählinformation anzuzeigen.
Darüber hinaus ist eine gemeinsame VERRIEGELUNG-Berührungs
taste 29 vorgesehen, die, wenn sie betätigt wird, die Ober
flächenheizeinheiten 12-18 ausschaltet und eine Steuer
routine einleitet, welche den weiteren Betrieb von sämtli
chen Oberflächenheizeinheiten verhindert, bis das System
dadurch entriegelt wird, daß der Benutzer den passenden
Code eingibt.
In der vorliegenden Beschreibung wird der Ausdruck "Taste"
oder "Berührungstaste" benutzt, um allgemein durch den
Benutzer betätigbare Dateneingabeschaltteile zu bezeichnen,
die in der Steueranordnung des Gerätes vorgesehen sind.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel können die
Berührungstasten herkömmliche flexible Standardmembran
schaltschütze sein, die einen grundsätzlich mechanischen
Moment- oder nichtrastenden Schalter darstellen, in wel
chem die Kontakte geschlossen sind, während der Benutzer
Druck auf den Berührungstastenbereich der Anzeige ausübt.
Es können jedoch andere Einrichtungen als durch einen Be
nutzer betätigbare Berührungstasten ebenso verwendet wer
den, wie beispielsweise eine kapazitive Berührungstaste.
Ebenso sind zwar in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
insgesamt sieben Tasten für jede Oberflächenheizeinheit
vorgesehen, es können jedoch mehr oder weniger Berührungs
tasten ebenfalls verwendet werden.
Fig. 3 zeigt ein verallgemeinertes Teilblockschaltbild
und ein Teilschaltbild der Leistungssteueranordnung für die
Oberflächenheizeinheiten 12 bis 18 des Elektroherdes 10.
Jede Oberflächenheizeinheit 12-18 ist an eine Standardstrom
quelle von 240 V, 60 Hz über Netzleitungen L1 und L2 und
über jeweils eine von vier Triacs
32 bis 38 und zwei Netzrelaiskontakte 42(a)
und 42(b) bis 48(a) und 48(b) angeschlossen. Die Relaiskon
taktpaare 42(a) und 42(b) bis 48(a) und 48(b) sind Kon
taktteile für zweipolige Ausschaltleistungssteuerrelais,
die dazu dienen, wenn sie offen sind, die zugeordneten
Oberflächenheizeinheiten 12-18 von den Netzleitungen L1 und
L2 elektrisch zu trennen. Der Zustand der Kontakte für
jedes Relais wird durch den Betriebszustand der zugeordneten
Relaisspulen 42(c)-48(c) bestimmt. Die Relaisspulen 42(c)-48(c)
werden jeweils durch eine Gleichspannungsversorgung
VR gespeist. Der Stromfluß durch die Spulen 42(c)-48(c)
wird durch zugeordnete elektronische Haltekreise 52 bis
58 gesteuert, welche auf äußerst schematische Weise in
Fig. 3 als Schalter dargestellt sind, die jeweils einen
ersten Eingang S und einen zweiten Eingang R zum Setzen
und Rücksetzen des Haltekreises entsprechend dem Schließen
und Öffnen des Verriegelungsschalters haben. Die tatsächli
che Haltekreisanordnung wird im folgenden noch ausführli
cher beschrieben.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes darge
stellte Leistungsrelais ein Arbeitsrelais, d. h.
eine normalerweise offene Vorrichtung. Die Kontakte 42(a)
und 42(b)-48(a) und 48(b) sind geschlossen, wenn die
zugeordnete Spule 42(c)-48(c) in ihrem erregten Betriebs
zustand ist, und sind geöffnet, wenn die zugeordnete
Spule in ihrem unerregten Betriebszustand ist. Es ist
jedoch klar, daß ebenso normalerweise geschlossene Relais
vorrichtungen bei passender Umkehr in den Betriebszuständen
der Spule benutzt werden könnten. Wie weiter unten näher
beschrieben ist, bewirkt die Betätigung der EIN-Berührungstaste
für eine der Oberflächenheizeinheiten durch den Benutzer,
daß die zugeordnete Spule erregt wird, wodurch die Lei
stungssteuerrelaiskontakte geschlossen und während der
EIN-Betriebsarten in ihrer geschlossenen Stellung gehalten
werden. Die Betätigung einer AUS-Taste durch den Benutzer
unterbricht die Erregung der zugeordneten Relaisspule,
wodurch die zugeordneten Relaiskontakte geöffnet werden
und die zugeordnete Oberflächenheizeinheit von der Netzlei
tung elektrisch getrennt wird.
Triacs 32-38 steuern den Stromfluß in den zugeordneten
Oberflächenheizeinheiten 12-18, wenn die zugeordneten
Leistungsrelaiskontakte geschlossen sind, um ein
Tastverhältnis oder eine relative Einschaltdauer zu
implementieren, die der durch den Benutzer gewählten Lei
stungseinstellung entspricht. Die Triacs 32 bis 38 sind
herkömmliche Thyristorvorrichtungen, die in der Lage sind,
Strom in jeder Richtung zu leiten, und zwar ungeachtet
der Polarität der Spannung an ihren Hauptklemmen, wenn sie
entweder durch eine positive oder durch eine negative
Spannung getriggert werden, die an den Gateanschlüssen
32(a) bis 38(a) anliegt.
Das Triggern der Triacs gemäß der durch den Benutzer ge
wählten Leistungseinstellungen wird durch eine elektroni
sche Steuereinrichtung 60 gesteuert. Die elektronische Steuereinrichtung
60 enthält einen Mikroprozessor 62, einen Decoder 64 und
eine Logikschaltungsanordnung 66. Die durch den Benutzer
betätigbaren Berührungstastenfelder
sind in der Schaltung in Fig. 3 als Tastatur 68 darge
stellt. Die Steuereinrichtung 60 spricht auf Leistungseinstellun
gen an, die durch den Benutzer ausgewählt und über die
Tastatur 68 eingegeben werden, und erzeugt die geeigneten
Steuersignale für die Triacs 32-38 und die Leistungs
relais 42-48. Gateimpulse für die Triacs 32-38 werden an Aus
gangsanschlüssen R4-R7 des Mikroprozessors 62 abgegeben, die
mit den Triacgateanschlüssen 32(a)-38(a) über Steuer
treiberschaltungen 72-78 verbunden sind. Die Gateimpulse
werden an die Gateanschlüsse 32(a)-38(a) mit der geeigne
ten Frequenz zum Implementieren des Tastverhältnisses ange
legt, das der durch den Benutzer gewählten Leistungsein
stellung für jede Oberflächenheizeinheit zugeordnet ist.
Die Tastverhältnissteuerung kann auf bekannte, herkömmli
che Weise implementiert werden, um das vorbestimmte Tast
verhältnis für jede Leistungseinstellung zu schaffen.
Steuersignale für die Leistungssteuerrelais werden an
Mikroprozessorausgangsanschlüssen R8-R11 abgegeben, die
mit den R-Eingängen der Haltekreise 52-58 verbunden sind.
Eine Einrichtung zum Abtasten der Tastatur 68, um Benutzer
eingaben zu erfassen, umfaßt den Decoder 64 und die Logik
schaltungsanordnung 66. Der Decoder 64 ist in dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel ein herkömmlicher 3×8-Decoder, des
sen drei Eingangsleitungen mit den Ausgangsanschlüssen
R1-R3 des Mikroprozessors 62 verbunden sind. Die Ausgänge
Q1-Q8 des Decoders 64 sind mit acht Eingangsfreigabelei
tungen der Tastatur 68 verbunden. Die Ausgänge Q1, Q3, Q5
und Q7 sind außerdem Eingänge für die Logikschaltungsanord
nung 66.
Die Tastatur 68 hat dreizehn Ausgangsleitungen, die zu der
Logikschaltung 66 führen. Die Logikschaltung 66 spricht
auf die Tastatur- und Decodereingaben an und gibt Signale
an den Mikroprozessor 62 an Eingangsanschlüssen K1, K2,
K4 und K8 ab, welche vom Benutzer gewählte EIN-, AUS-,
VERRIEGELUNG- und Leistungseinstelleingänge darstellen,
und gibt Steuersignale direkt an die Haltekreise 52-58 auf
EIN-, AUS- und VERRIEGELUNG-Eingaben des Benutzers hin ab.
Im Betrieb wird ein Freigabesignal periodisch und sequentiell
an den Ausgängen Q1 bis Q8 abgegeben, um die verschiedenen
Zeilen von Berührungstasten, die in Matrixform angeordnet
sind, was im folgenden noch näher beschrieben ist, sequen
tiell freizugeben. Der Mikroprozessor 62 überwacht die Eingän
ge K1, K2, K4 und K8 auf Eingaben hin, die jedem Freigabe
signal zugeordnet sind. Durch diese Eingangsabtastanordnung,
bei der der Decoder 64 und die Logikschaltungsanordnung 66
benutzt werden, wird die vom Benutzer eingestellte Wählin
formation für die 28 Berührungstasten in den Mikroprozessor
62 im Multiplexbetrieb eingegeben, wobei nur die vier Mikro
prozessoreingangsanschlüsse K1, K2, K4 und K8 benutzt werden.
Dieses Multiplexieren ist übliche Praxis. Es sei
jedoch daran erinnert, daß es auch möglich ist,
den Benutzer in die Lage zu versetzen, jede
Oberflächenheizeinheit unabhängig von dem Mikroprozessor
abzuschalten, um zu gewährleisten, daß der Benutzer die
Oberfächenheizeinheiten selbst dann abschalten kann, wenn
der Mikroprozessor nicht richtig arbeiten sollte. Zu diesem
Zweck sind Einrichtungen vorgesehen zum ständigen Freigeben
jeder der AUS-Berührungstasten der Tastatur 68. Bei dem dar
gestellten Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 4 eine Gleich
spannungsquelle VC über jede der AUS-Berührungstasten und
über die Logikschaltungsanordnung 66 mit dem R-Eingang des
zugeordneten Haltekreises 52-58 verbunden. Wie im folgenden
noch näher beschrieben wird, wird aufgrund dieser Anordnung bei
Betätigung einer AUS-Taste durch den Benutzer direkt die zu
geordnete Relaisspulensteuerschaltung unter Umgehung des
Mikroprozessors 62 beeinflußt. Die VERRIEGELUNG-Taste 29 ist
durch die Spannungsquelle Vc ebenfalls ständig freigegeben.
Die Betätigung der VERRIEGELUNG-Taste durch den Benutzer
führt daher zur Umgehung des Mikroprozessors und zum direkten
Beeinflussen sämtlicher Relaisspulensteuerschaltungen. Die
Logikschaltungsanordnung 66 verbindet jede AUS-Taste direkt
mit ihrem zugeordneten Haltekreis und die VERRIEGELUNG-Taste
mit jedem der Haltekreise. Die Logikschaltungsanordnung 66
gestattet außerdem das Multiplexieren der AUS-Tasten an dem
Mikroprozessor. Durch diese Anordnung werden daher die Vor
teile von herkömmlichen Matrixmultiplexieranordnungen beibe
halten und außerdem das Bedürfnis des Benutzers erfüllt, in
der Lage zu sein, die Oberflächenheizeinheiten unabhängig
von dem Mikroprozessor 62 auszuschalten.
Die Tastaturschaltung 68 und die Logikschaltung 66 werden nun
unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 und 6 ausführlicher be
schrieben. Fig. 4 zeigt ein Schaltbild der Tastatur 68 und
der Logikschaltung 66. In dem Tastaturfeld 68 enthalten die
oberen beiden Zeilen in dem Feld, die mit A und B bezeich
net sind, die Berührungstasten zum Steuern der linken vorde
ren Oberflächenheizeinheit 12, die nächsten beiden Zeilen C
und D enthalten die Steuertasten für das linke hintere Ober
flächenheizelement 14, die nächsten beiden Zeilen E und F
enthalten die Steuertasten für das rechte hintere Oberflächen
heizelement 16, und die unteren beiden Zeilen G und H enthal
ten die Berührungstastenelemente zum Steuern der rechten vor
deren Oberflächenheizeinheit 18. Das Feld enthält die
AUS-Tasten 26(a)-26(d) für die Oberflächenheizeinheiten 12-18,
die EIN-Tasten 24(a)-24(d) für die Oberflächenheizeinheiten
12-18, die fünf Leistungseinstelltasten 28(a)-28(d) zum Wäh
len der Leistungseinstellungen 1, 3, 5 und 7 und "HI" für
die Oberflächenheizeinheiten 12-18 sowie die VERRIEGELUNG-Taste
29 (Spalte 4, Zeile E). Jede der Zeilen A-H hat eine zuge
ordnete Eingangsabtastleitung, die mit 68(a)-68(h) bezeich
net und mit ihrem zugeordneten Decoderausgang Q1-Q8 über eine
Diode 69(a)-69(h) verbunden ist. Jede der Feldspalten 1-4
hat eine zugeordnete Ausgangsleitung, die mit 68(1)-68(4)
verbunden ist.
Jede Leistungseinstelltaste 28(a)-28(d) hat eine Eingangs
klemme 28(1) und eine Ausgangsklemme 28(2), welche durch ein
Schaltteil 28(3) wahlweise verbunden werden, das vorüber
gehend den Stromkreis zwischen der Eingangs- und der Ausgangs
klemme schließt, wenn der zugeordnete Berührungstastenbereich
auf der Steuertafel durch den Benutzer niedergedrückt wird.
Jede Leistungseinstellungstasteneingangsklemme 28(1) in einer
besonderen Zeile ist mit der besonderen Eingangsabtastleitung
der Eingangsabtastleitungen 68(a)-68(h) verbunden, die die
ser Zeile zugeordnet ist. Jede Leistungseinstellungsberührungs
tastenausgangsklemme 28(2) in einer besonderen Spalte ist
mit der besonderen Ausgangsleitung der Ausgangsleitungen 68(1)-68(4)
verbunden, die dieser Spalte zugeordnet ist. Die
EIN- und AUS-Tasten haben ebenso Eingangsklemmen 24(1) bzw.
26(1) und Ausgangsklemmen 24(2) bzw. 26(2) sowie Betätigungs
teile 24(3) bzw. 26(3), welche vorübergehend schließen und
die Klemmen miteinander verbinden, wenn sie durch den Be
nutzer betätigt werden. Die Eingangsklemme 24(1) für jede der
EIN-Tasten ist ebenso mit der besonderen Eingangsabtast
leitung 68(a)-68(h) verbunden, welche ihrer Zeile zugeord
net ist. Die Ausgangsklemme für jede EIN-Taste hat jedoch
ihre eigene zugeordnete Ausgangsleitung 68(5)-68(8) für die
EIN-Tasten 24(a)-24(d), die von der EIN-Tastenausgangsklem
me 24(2) zu der Logikschaltung 66 führt. Von jeder
AUS-Taste 26(a)-26(d) ist die Eingangsklemme 26(1) von der kon
stanten Gleichspannungsversorgung Vc her direkt mit der Ein
gangsleitung 68(i) verbunden. Durch diese Anordnung gibt
VC jede AUS-Taste ständig frei. Die Ausgangsklemme 26(2)
jeder AUS-Taste hat außerdem ihre eigene zugeordnete Aus
gangsleitung 68(9)-68(12) für die AUS-Tasten 26(a)-26(d).
Ebenso hat die VERRIEGELUNG-Taste 29 Eingangs- und Ausgangs
klemmen 29(1) bzw. 29(2) und ein Betätigungsteil 29(3).
Die Eingangsklemme 29(1) ist direkt mit der Eingangsleitung
68(i) von der konstanten Gleichspannungsversorgung VC her
verbunden, um die VERRIEGELUNG-Taste ständig freizugeben.
Die Ausgangsklemme 29(2) ist mit der zugeordneten Ausgangs
leitung 68(13) verbunden.
Die Tastatur 68 benutzt insgesamt neun Eingangsleitungen,
die zu der Tastatur führen, und zwar die acht periodisch
sequentiell freigegebenen Eingangsleitungen 68(a)-68(h)
und eine ständig freigegebene Eingangsleitung 68(i), und
es gibt dreizehn Ausgangsleitungen 68(1)-68(13), und zwar
eine für jede der vier Spalten, eine für jede der vier
EIN-Tasten, eine für jede der vier AUS-Tasten und eine für
die VERRIEGELUNG-Taste. Die dreizehn Ausgangsleitungen füh
ren alle zu Eingängen der Logikschaltung 66.
Es wird nun die Logikschaltung 66 betrachtet. Die Ausgangs
leitung 68(1) für die Spalte 1 der Tastatur 68 ist direkt
mit dem Eingangsanschluß K1 des Mikroprozessors 62 über
die Leitung 66(1) verbunden. Die Ausgangsleitungen 68(5)-68(8)
der EIN-Schaltteile 24(a)-24(d) sind logisch ODER-ver
knüpft, und zwar unter Verwendung einer Diodenlogik aus
Dioden 66(a)-66(d), um einen einzigen gemeinsamen Eingang
an dem Anschluß K2 des Mikroprozessors an der Ausgangslei
tung 66(2) zu bilden. Die Ausgangsleitung 68(2) für die
Spalte 2 ist ebenso mit den EIN-Schalterausgangsleitungen
über eine Diode 66(e) ODER-verknüpft. Der Ausgang jedes
EIN-Schaltteils 24(a)-24(d) ist außerdem direkt mit dem
Setzeingang seines zugeordneten Haltekreises 52-58 über
Ausgangsleitungen 66(5)-66(8) verbunden.
Die Ausgangsleitungen 68(9)-68(12) der AUS-Schaltteile
26(a)-26(d) sind mit den Tastatureingangsleitungen 68(a),
68(c), 68(e) bzw. 68(g) verbunden, um diese AUS-Ausgangs
leitungen mit Abtastsignalen aus Q1, Q3, Q5 bzw. Q7 UND-zu-ver
knüpfen. In der dargestellten Ausführungsform ent
hält die Logikschaltungsanordnung für diese UND-Verknüp
fungsfunktion Widerstände 90(a)-90(d) und 92(a)-92(d) so
wie Transistoren 94(a)-94(d) mit offener Drainelektrode
für die Tastaturausgangsleitungen 68(9)-68(12). Die Aus
gänge der Transistoren 94(a)-94(d) mit offener Drainelek
trode sind mit den Tastatureingangsleitungen 68(a), 68(c),
68(e) bzw. 68(g) über Widerstände 92(a)-92(d) verbunden.
Die Widerstände 90(a)-90(d) sind zwischen die Gateein
gänge der Transistoren 94(a)-94(d) und die Systemmasse
geschaltet. Die Ausgänge der Transistoren 94(a)-94(d)
sind mit dem Eingangsanschluß K4 an der Ausgangsleitung
66(3) über Dioden 96(a) bis 96(d) verbunden, welche die
se Ausgänge logisch ODER-verknüpfen, um einen einzigen
gemeinsamen Eingang an dem Mikroprozessor 62 über eine
herkömmliche Treiberschaltungsanordnung 98 zu schaffen.
Die Ausgangsleitung für die Tastaturspalte 3 ist ebenso mit
dem Eingangsanschluß K4 über die Diode 96(c) und die Trei
berschaltungsanordnung 98 verbunden. Die Ausgangsleitun
gen 66(9)-66(12) der AUS-Schalteinrichtungen 26(a)-26(d) sind
außerdem mit den Rücksetzeingängen der zugeordneten Halte
kreise 52-58 verbunden. Die Ausgangsleitung 68(13) des
VERRIEGELUNG-Schaltteils 29 ist mit der Tastatureingangs
leitung 68(e) verbunden, um die VERRIEGELUNG-Ausgangslei
tung mit dem Abtastsignal aus Q5 logisch UND-zu-verknüp
fen. Die Logikschaltungsanordnung gleicht der Schaltungs
anordnung der AUS-Schalter, welche Widerstände 90(e) und
92(e) und einen Transistor 94(e) mit offener Drainelektro
de aufweist. Der Ausgang des Transistors 94(e) ist mit
der Tastatureingangsleitung 68(e) über den Widerstand 92
(e) verbunden. Der Widerstand 90(e) ist zwischen den Gate
eingang des Transistors 94(e) und die Systemmasse geschal
tet. Der Ausgang des Transistors 94(e) ist mit dem Ein
gangsanschluß K8 an der Ausgangsleitung 66(4) über eine
Diode 101 und eine Treiberschaltungsanordnung 99 verbunden.
Die Ausgangsleitung 68(13) ist außerdem mit dem Rücksetz
eingang jedes Haltekreises 52-58 über Dioden 130(a)-130(d)
verbunden (Fig. 3). Die Ausgangsleitung für die Spalte 4
ist mit dem Mikroprozessoreingangsanschluß K8 über eine
Diode 100 und die Treiberschaltungsanordnung 99 verbunden.
Die Treiberschaltungen 98 und 99 sind notwendig, um den
Spannungsabfall an den Transistoren 94(a)-94(d) bzw. 94(e)
zu kompensieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun die Betriebsweise der
EIN- und AUS-Schalteinrichtungen 24(a) und 26(a) und der zugeord
neten Logikschaltungsanordnungen für die linke vordere Ober
flächenheizeinheit 12 beschrieben. Die EIN- und AUS-Schalter bzw.
Schalteinrichtungen jeder anderen Oberflächenheizeinheit arbeiten auf
gleiche Weise. Es wird zuerst der AUS-Schalter 26(a) be
trachtet. Die Betätigung des AUS-Schalters 26(a) durch den
Benutzer führt zum Schließen des Schaltteils 26(3) an den
Klemmen 26(1) und 26(2), wodurch die Versorgungsspannung
VC direkt an den R-Eingang des zugeordneten Haltekreises
52 (Fig. 3 und 6) über die Leitung 66(a) angelegt wird. Da
rüber hinaus wird der Zustand des AUS-Schalters 26(a) mit
dem Decoderausgang Q1 durch eine UND-Logikschaltung 102,
welche die Widerstände 90(a) und 92(a) und den Transistor 94(a)
mit offener Drainelektrode enthält, logisch UND-ver
knüpft. Wenn der AUS-Schalter 26 in seinem offenen Zustand
ist, ist der Transistor 94(a) in seinem leitenden Zustand,
wobei sein Drainanschluß effektiv an Masse liegt. Es wird
daher kein Signal an K4 angelegt, und zwar ungeachtet des
Zustands des Decoderausgangs Q1. Durch die Betätigung des
AUS-Schalters 26(a) durch den Benutzer wird Vc an den Gate
anschluß des Transistors 94(a) angelegt, wodurch dieser in
seinen nichtleitenden Zustand geschaltet und dadurch der
Spannung an seinem Drainanschluß ermöglicht wird, dem De
coderausgang Q1 zu folgen. Wenn der AUS-Schalter betätigt
wird, wird daher ein Abtastsignal an Q1 an den Mikropro
zessoreingang K4 über die Diode 96(a) und die Treiberschal
tungsanordnung 98 angelegt. Durch diese Anordnung wird
der Status der verschiedenen AUS-Flächen in den Eingangs
anschluß K4 multiplex eingegeben. Das AUS-Signal wird je
doch direkt an den zugeordneten Haltekreis 52 angelegt, um
das Erregen der Leistungssteuerrelaisspule direkt zu steu
ern und dadurch dem Benutzer zu ermöglichen, die Schaltungs
anordnung unabhängig von dem Mikroprozessor 62 abzuschalten.
Das VERRIEGELUNG-Schaltteil 29 arbeitet auf eine Weise, die
der der AUS-Schaltteile sehr ähnlich ist. Der Transistor 94
(e) macht in Kombination mit dem Widerstand 92(e) eine lo
gische UND-Verknüpfung des Ausgangssignals des VERRIEGELUNG-Schalt
teils 29 mit dem Abtastsignal an Q5. Das Ausgangssi
gnal dieser UND-Schaltung wird über die Diode 101 und die
Treiberschaltungsanordnung 99 an den Mikroprozessoreingangs
anschluß K8 angelegt. Das VERRIEGELUNG-Signal wird außerdem
direkt an die Rücksetzklemme R jedes Haltekreises 52-58
über die Dioden 130(a)-130(d) angelegt (Fig. 3). Das ver
setzt den Benutzer in die Lage, den Leistungskreis für
sämtliche vier Oberflächenheizeinheiten durch Betätigung des
einzelnen VERRIEGELUNG-Schaltteils 29 unabhängig von dem
Mikroprozessor 62 auszuschalten.
Das EIN-Schaltteil 24(a) macht effektiv eine logische UND-Ver
knüpfung der Betätigung des Schaltteils 24(a) durch den
Benutzer mit dem Abtastsignal auf seiner zugeordneten Ein
gangsabtastleitung 68(a) in dem Sinn, daß das an den Mi
kroprozessoreingangsanschluß K2 über die Diode 66(a) anlie
gende Ausgangssignal nur vorhanden ist, wenn der Schalter
24(a) betätigt ist und das Abtastsignal auf der Eingangs
abtastleitung aus Q1 68(a) vorhanden ist. Das Abtastsignal
wird an den Eingangsanschluß K2 und außerdem direkt an den
Setzeingang des zugeordneten Haltekreises 52 über die Lei
tung 66(5) angelegt, was im folgenden mit Bezug auf Fig. 7
noch näher beschrieben ist. Durch diese Anordnung wird
der Status der verschiedenen EIN-Flächen in einen gemein
samen Eingangsanschluß K2 des Mikroprozessors 62 multiplex
eingegeben. Dadurch, daß sowohl eine Benutzereingabe als
auch ein Mikroprozessorausgangssignal zum Setzen eines Hal
tekreises verlangt werden, wird verhindert, daß die Halte
kreise infolge eines Ausfalls des Mikroprozessors 62 unab
sichtlich gesetzt werden.
In Fig. 6 ist der elektronische Haltekreis 52 zum Steuern
der Erregung der Relaisspule 42(c) (Fig. 3), die der linken
vorderen Oberflächenheizeinheit 12 zugeordnet ist, sche
matisch gezeigt. Eine identische Schaltung ist für jeden
der anderen drei Haltekreise 54-58, die in Fig. 3 gezeigt
sind, vorgesehen. Die Relaisspule 42(c) hat eine Klemme,
die mit der Versorgungsgleichspannung VR verbunden ist,
und eine weitere Klemme, die mit dem Haltekreis 52 an
der Kollektorklemme eines mit offenem Kollektor versehen
en Treibers 110 verbunden ist. Der Haltekreis 52 ist eine
bistabile Flipflopschaltung, die zwischen einem ersten
oder Setzzustand und einem zweiten oder Rücksetzzustand
umschaltbar ist. In seinem Setzzustand bildet der Halte
kreis 52 einen geschlossenen Stromkreis für die Spule 42
(c) über die Kollektorklemme des Treibers 110 zur System
masse (nicht gezeigt). In seinem zweiten oder Rücksetz
zustand stellt die Kollektorklemme des Treibers 110 eine
große Impedanz für die Relaisspule dar, die für die Spu
le effektiv den Zustand eines offenen Stromkreises er
zeugt.
Der Haltekreis 52 enthält als Schaltvorrichtungen zusätz
lich zu dem Treiber 110 bipolare Transistoren Q1 und Q2.
Die Setzeingangsklemme S des Haltekreises 52 ist mit der
Eingangsklemme des Treibers 110 und mit dem Kollektor
des Transistors Q1 über einen Eingangswiderstand 112 ver
bunden. Die Setzeingangsklemme S braucht nicht mit dem
Kollektor von Q1 verbunden zu sein, um einen zufrieden
stellenden Haltekreisbetrieb unter normalen Bedingungen
zu schaffen. Die folgende Beschreibung wird jedoch zeigen,
daß die Verbindung mit dem Kollektor auf in Fig. 6 gezeig
te Weise gewährleistet, daß der Haltekreis immer rückge
setzt wird, falls sowohl EIN und entweder AUS oder VERRIE
GELUNG oder beide gleichzeitig betätigt werden. Ein Wider
stand 114 verbindet die Rücksetzeingangsklemme R mit der
Basisklemme des Transistors Q1. Die Basis von Q1 ist mit
dessen Emitter über einen Vorspannungswiderstand 116 ver
bunden. Der Emitter von Q1 ist mit der Systemmasse verbun
den. Der Kollektor von Q1 ist mit dem Kollektor von Q2 über
einen Widerstand 118 verbunden. Der Kollektor von Q1 ist
außerdem mit dem Gateeingang des Treibers 110 verbunden.
Der Emitter des Transistors Q2 ist mit der Versorgungsgleich
spannung VC verbunden. Ein Vorspannungswiderstand 120 ver
bindet den Emitter von Q2 mit dessen Basis. Die Basis von
Q2 ist mit Masse über einen Widerstand 122, eine Diode 124
und die Kollektorklemme des Treibers 110 verbunden. Die Aus
gangsleitung 66(9) der Logikschaltung 66 verbindet das AUS-Schalt
teil 26(a) mit der Rücksetzeingangsklemme R über eine
Diode 126(a). Der Rücksetzausgangsanschluß R8 des Mikropro
zessors 62 ist ebenso mit der Rücksetzeingangsklemme R des
Haltekreises 52 über eine Diode 128a verbunden.
Im Betrieb schaltet ein Rücksetzsignal, das an die Rück
setzklemme R von der AUS-Schalteinichtung 26(a) oder der VERRIE
GELUNG-Schalteinrichtung oder dem Ausgang R8 des Mikroprozes
sors 62 angelegt wird, den Transistor Q1 in den leitenden
Zustand. Wenn der Transistor Q1 leitend ist, wird der Ba
sisstrom zu dem Treiber 110 im Nebenschluß zur Masse ge
leitet, was bewirkt, daß der Treiber 110 abgeschaltet wird
und an seinem Ausgang eine hohe Impedanz aufweist, wodurch
ein Stromfluß durch die Relaisspule 42(c) verhindert wird.
Ebenso verhindert die hohe Impedanz, die der Treiber 110
darstellt, daß der Basisstrom in dem Transistor Q2 fließt,
wodurch der Transistor Q2 in seinen AUS-Zustand geschaltet
wird. Wenn der Transistor Q2 in seinem AUS-Zustand ist,
bleibt der Treiber 110 in seinem nichtleitenden Zustand im
Anschluß an das Beseitigen des Rücksetzsignals an der Klem
me R, und die Schaltung bleibt in ihrem Rücksetzzustand.
Ein vorübergehendes positives Setzsignal an dem Setzeingang
S, das aus der Betätigung der EIN-Berührungstaste 24(a)
durch den Benutzer resultiert, schaltet den Treiber 110 in
den leitenden Zustand, was einen Strompfad durch die Spule
42(c) und außerdem einen Basisstrompfad für den Transistor
Q2 schafft. Dadurch wird der Transistor Q2 in den leitenden
Zustand geschaltet. Bei Beseitigung des Setzsignals bleibt
der Haltekreis in seinem Setzzustand, da der Basisstrom für
den Treiber 110 weiterhin über den Transistor Q2 geliefert
wird, der in seinem leitenden Zustand bleibt. Da jedoch der
Transistor Q1 den Basisstrom für den Treiber 110 abzweigt,
wird im Falle einer Betätigung des EIN-Schalters zusammen
mit entweder dem VERRIEGELUNG-Schalter oder dem Stop-Schal
ter oder beiden der Haltekreis immer in seinen Rücksetzzu
stand geschaltet.
Vorstehende Beschreibung zeigt, daß durch die Betätigung
der AUS-Taste durch den Benutzer der Haltekreis für das
zugeordnete Heizelement direkt rückgesetzt
wird, ungeachtet des Zustands der Abtastsignale, die durch
den Mikroprozessor 62 erzeugt werden. Der Benutzer kann
deshalb jede Oberflächenheizeinheit durch Betätigung des
passenden AUS-Schalters abschalten, und zwar ungeachtet
des Betriebszustands des Mikroprozessors. Ebenso werden
durch die VERRIEGELUNG-Taste sämtliche Haltekreise direkt
rückgesetzt, ungeachtet des Zustands der Abtastsignale,
wodurch der Benutzer in die Lage versetzt wird, sämtliche
Oberflächenheizeinheiten unabhängig von dem Mikroprozessor
62 auszuschalten. Die Haltekreise werden nur gesetzt, wenn
der Benutzer die EIN-Berührungstaste betätigt und außerdem
ein Abtastsignal aus dem Mikroprozessor vorhanden ist. Da
her können die Haltekreise durch einen Mikroprozessoraus
fall nicht unabsichtlich gesetzt werden.
Die folgenden Schaltungskomponenten und Komponentenwerte
sind für die Verwendung in der Schaltung nach den Fig. 3-
6 geeignet. Diese Komponenten und ihre Werte sind ledig
lich ein Beispiel, auf das sich die Erfindung nicht be
schränkt.
Das im folgenden ausführlich beschriebene Steuerprogramm,
das durch den Mikroprozessor 62 implementiert wird, um
faßt eine Routine zum Erzeugen einer Software, die durch
ein Rücksetzsignal zum Rücksetzen der Haltekreisanordnung
eingeleitet wird.
Der Mikroprozessor 62 wird so an Kundenwünsche angepaßt,
daß er den Zustand der Leistungssteuerrelais gemäß den
EIN/AUS- und VERRIEGELUNG-Eingaben des Benutzers und die
Ausgangsleistung der Oberflächenheizeinheiten gemäß den
vom Benutzer gewählten Leistungseinstellungen steuert, in
dem der Festwertspeicher (ROM) des Mikroprozessors 62 zum
Implementieren von vorbestimmten Steuerbefehlen permanent
konfiguriert wird.
Eine Hauptfunktion des Mikroprozessors 62, die für die
vorliegende Erfindung relevant ist, besteht darin, zu ge
währleisten, daß ein Rücksetzsignal zum Anlegen an den ge
eigneten Haltekreis 52-58 immer dann erzeugt wird, wenn
die gegenwärtig durch den Benutzer gewählte Eingabe für
eine besondere Oberflächenheizeinheit die AUS-Einstellung
ist. Eine zweite Hauptfunktion, die für die Erfindung re
levant ist, besteht darin, vom Benutzer zu verlangen, daß
er eine Leistungseinstellung innerhalb einer vorbestimmten
Zeitspanne an die Betätigung des EIN-Schalters eingibt.
Wenn während dieses Intervalls keine Leistungseinstellung
eingegeben wird, wird die Haltekreisanordnung rückgesetzt,
und das System kehrt in seine AUS-Betriebsart zurück. Der
Grund für dieses Merkmal ist, zu verhindern, daß die Lei
stungsrelais für irgendeine nennenswerte Zeitspanne
geschlossen bleiben, ohne daß eine Leistungseinstellung
erfolgt, was sonst sich ergeben könnte, wenn der Benutzer
absichtlich oder unabsichtlich den EIN-Schalter betätigen
sollte, ohne anschließend eine gewählte Leistungseinstel
lung einzugeben. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
steht dem Benutzer eine Zeitspanne in der Größenordnung
von 8,5 s zur Verfügung, innerhalb welcher nach der Be
tätigung des zugeordneten EIN-Schalters eine Leistungs
einstellung einzugeben ist. Wenn die Leistungseinstellung
innerhalb dieser Zeitspanne nicht eingegeben wird, hat
das zur Folge, daß das System in seine AUS-Betriebsart
zurückkehrt, wobei der Mikroprozessor ein Rücksetzsignal
erzeugt, welches die Spule entregt und dadurch die Lei
stungssteuerrelaiskontakte öffnet und die Oberflächen
heizeinheit von der Netzleitung trennt.
Der Einfachheit und Kürze halber wird das durch den
Mikroprozessor 62 implementierte Steuerprogramm im we
sentlichen auf funktionaler Basis und nur in dem Ausmaß
beschrieben, das zum Verständnis der Steuersignale, die
sich auf die EIN/AUS-Schaltungsanordnung nach der Erfin
dung beziehen, notwendig ist. Die Softwareimplementierung
des VERRIEGELUNG/ENTRIEGELUNG-Merkmals der dargestellten
Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung und kann ir
gendeine Form haben, weshalb es hier nicht im einzelnen
beschrieben wird. Beispielsweise kann der Mikroprozessor
so programmiert sein, daß er auf die Betätigung der VER-
RIEGELUNG-Taste anspricht, indem er anschließend die AUS-Be
triebsart für sämtliche Oberflächenheizeinheiten imple
mentiert und keine anschließenden Benutzereingaben akzep
tiert, und zwar mit Ausnahme einer vorbestimmten Entriege
lungssequenz der Eingaben, wie z. B. die Betätigung der
Leistungseinstellung 1, der Leistungseinstellung 5 und der
Leistungseinstellung HI, die in dieser Reihenfolge einge
tastet werden. Im Anschluß an das Eingeben der geeigneten
Entriegelungssequenz durch den Benutzer kehrt der System
betrieb zu seiner normalen Betriebsart zurück, wobei nach
der Betätigung einer EIN-Berührungstaste geschaut wird,
um die Implementierung einer durch den Benutzer gewählten
Leistungseinstellung einzuleiten. Das Steuerprogramm kann
zusätzlich zu der hier beschriebenen Relaissteuerroutine
andere Steuerroutinen einschließlich einer VERRIEGELUNG/
ENTRIEGELUNG-Routine und einer Routine zum Ausführen der
Tastverhältnisleistungssteuerfunktion enthalten.
Das Flußdiagramm in Fig. 7 veranschaulicht einen Teil der
Steuerroutine, die in dem Hauptsteuerprogramm zum Steuern
des Status der Leistungsrelais benutzt wird. Aus
diesem Diagramm könnte jeder Programmierer einen Befehls
satz zur permanenten Speicherung in dem Festwertspeicher
(ROM) des Mikroprozessors 62 zum Implementieren dieser
Routine anfertigen. Die Befehle zum Ausführen der Routine,
die in dem Flußdiagramm in Fig. 7 dargestellt ist, können
mit Befehlen und Routinen für diese anderen Steuerfunktio
nen verschachtelt werden.
Das Hauptablaufsteuerprogramm, von welchem die in
Fig. 7 dargestellte Routine ein Teil ist, wird in jeweils
133 ms einmal durchlaufen. Die Steuerschaltung wird stän
dig gespeist, während das Gerät an das Netz angeschlossen
ist, so daß das Steuerprogramm für die Heizelemente 12-18
alle 133 ms durchlaufen wird, selbst wenn die AUS-Einstel
lung implementiert ist. Das Relaissteuerprogramm nach Fig.
7 ist nur für ein einzelnes Heizelement gezeigt. Gleiche
Routinen können nacheinander für alle Heizelemente aus
geführt werden.
Das Steuerprogramm benutzt zwei Speicherplätze, die mit
KB und M(KB) bezeichnet sind, für vom Benutzer gewählte
Eingaben. Wenn eine neue Benutzereingabe zum ersten Mal
erkannt wird, wird sie zuerst in dem Platz KB gespeichert.
Wenn durch das Programm festgestellt wird, daß KB eine
gültige Eingabe ist, wird sie als M(KB) gespeichert.
Beim Eintritt in die Relaissteuerroutine wird bei der Ab
frage 132 festgestellt, ob die neu eingegebene Leistungs
einstellung, die in dem zeitweiligen Speicher als KB be
speichert ist, die AUS-Einstellung ist. Wenn dem so ist,
wird das ZEIT-Register auf null rückgesetzt (Block 133),
und ein hohes Signal wird an dem Ausgangsanschluß R8 zum
Rücksetzen des Haltekreises 52 erzeugt (Block 134). Eine
Null, die die AUS-Einstellung darstellt, wird in dem per
manenten Speicherplatz M(KB) und außerdem in dem zeitwei
ligen Speicherplatz KB gespeichert (Block 136), und das
Programm kehrt zu dem Hauptablaufprogramm zurück (Block 139). Wenn
die neue Eingabe KB keine AUS-Einstellung ist, wird bei
einer Abfrage 138 festgestellt, ob KB eine EIN-Einstel
lung darstellt. Wenn nein, stellt eine Abfrage 140 fest,
ob die vorherige Benutzereingabe, die bei M(KB) ge
speichert ist, größer als null ist und somit eine Lei
stungseinstellung darstellt oder nicht größer als null
ist und somit eine AUS-Einstellung darstellt. Wenn M(KB)
größer als null ist, stellt die neue Eingabe KB ledig
lich eine Umschaltung auf eine andere Leistungseinstel
lung dar. Eine solche Eingabe ist gültig. KB wird des
halb in den permanenten Speicherplatz M(KB) übertragen
(Block 142), und das Programm kehrt zu dem Hauptablauf
programm zurück (Block 139). Wenn die Antwort bei der
Abfrage 140 Nein lautet, bedeutet das, daß der Benutzer
versucht, eine Leistungseinstellung einzugeben, ohne zu
erst die EIN-Einstellung eingegeben zu haben. Das ist
eine ungültige Eingabe und führt dazu, daß ein Rücksetz
signal erzeugt wird (Block 134) und daß sowohl der per
manente Speicher M(KB) als auch der zeitweilige Speicher
KB auf null gesetzt werden (Block 136). Das Programm
kehrt dann zu dem Hauptablaufprogramm zurück (Block 139).
Wenn die neu eingegebene Benutzereingabe eine EIN-Ein
gabe ist (Ja bei der Abfrage 138), wird die ZEIT-Variab
le, welche die verstrichene Zeit seit der Betätigung
der EIN-Taste darstellt, inkrementiert, d. h. um eins er
höht (Block 144). Eine Abfrage 146 stellt dann fest, ob
die ZEIT den vorbestimmten Referenzwert der Zeitsperre über
steigt, welcher 8,5 s entspricht. Wenn dem nicht so ist,
wird die EIN-Eingabe in dem permanenten Speicherplatz M(KB)
gespeichert (Block 148), das Rücksetzsignal an R8 wird be
seitigt (Block 150), und das Programm kehrt zu dem Haupt
ablaufprogramm zurück (Block 139). Bei jedem Durchlauf
durch diese Routine im Anschluß an die Betätigung des EIN-Schal
ters durch den Benutzer wird die Schleife, welche die
Abfragen 132 und 138, den Block 144, die Abfrage 146, den
Block 148 und den Block 150 enthält, wiederholt, bis entweder der Be
nutzer eine Leistungseinstellung eingibt oder die ZEIT den
Zeitsperrereferenzwert übersteigt. Wenn die ZEIT größer als
die Zeitsperre ist, wird die ZEIT auf null rückgesetzt
(Block 133), der Haltekreis 52 wird rückgesetzt (Block 134),
und M(KB) und KB (Block 136) werden auf null gesetzt, ge
nau wie wenn eine AUS-Einstellung eingegeben worden wäre.
Aufgrund dieser Anordnung wird, wenn der Benutzer keine
gültige Leistungseinstellung innerhalb der vorbestimmten
Zeitspanne von 8,5 s eingibt, der entsprechende Haltekreis
rückgesetzt, wodurch die Leistungsrelais geöffnet
werden und das Steuerprogramm verlangt, daß der Benutzer
erneut die EIN-Berührungstaste betätigt, bevor es an
schließende Leistungseinstelleingaben anerkennen wird.
Über die vorstehend beschriebene besondere Ausführungs
form hinaus sind zahlreiche Modifizierungen und Änderun
gen möglich. Beispielsweise ist das Gerät, das in der
beschriebenen Ausführungsform der Erfindung benutzt wird,
ein Kochgerät, bei welchem Widerstandsheizelemente als zu
steuernde elektrische Belastungen benutzt werden. Diese
Steueranordnung ist jedoch leicht an andere Arten von Ge
räten anpaßbar, in denen mehrere elektrische Lasten
gemäß vom Benutzer gewählten Eingaben zu steuern sind und
bei denen die elektrischen Lasten selbst keine rein
ohmschen Lasten zu sein brauchen.
Claims (10)
1. Schaltungsanordnung zur manuellen Abschaltung eines
elektrischen Gerätes, insbesondere eines Kochgerätes,
folgende Merkmale enthaltend:
wenigstens eine elektrische Last (12 bis 18), die jeweils mit einem Leistungsrelais (42-48) verbunden ist,
eine Stromversorgung zur Speisung der elektrischen Last (12 bis 18),
mehrere vom Benutzer betätigbare Schalteinrichtungen (24 bis 29) einschließlich einer EIN-Schalteinrichtung (24a bis 24d) sowie einer AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) für jede elektrische Last (12 bis 18), und
eine elektronische Steuereinrichtung (60) mit einem Mikroprozessor (62), die zum zyklischen Abfragen der Zustände der Schalteinrichtungen (24 bis 29) ein Abtastsignal an jede Schalteinrichtung (24 bis 29) anlegt und gemäß den abgefragten Zuständen jede elektrische Last (12 bis 18) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Leistungsrelais (42-48) zugeordneten Spulen (42c-48c) jeweils über einen Haltekreis (52-58) an Spannung gelegt sind,
daß ein Ausgang jeder AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) ohne Zwischenschaltung der elektronischen Steuereinrichtung (60) mit einem Rücksetzeingang des zugeordneten Haltekreises (52-58) verbunden ist, und
daß an jede AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) konstant ein Freigabesignal (VC) angelegt ist und dadurch jede elektrische Last (12 bis 18) unabhängig von der elektronischen Steuereinrichtung (60) von der Stromversorgung trennbar ist.
wenigstens eine elektrische Last (12 bis 18), die jeweils mit einem Leistungsrelais (42-48) verbunden ist,
eine Stromversorgung zur Speisung der elektrischen Last (12 bis 18),
mehrere vom Benutzer betätigbare Schalteinrichtungen (24 bis 29) einschließlich einer EIN-Schalteinrichtung (24a bis 24d) sowie einer AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) für jede elektrische Last (12 bis 18), und
eine elektronische Steuereinrichtung (60) mit einem Mikroprozessor (62), die zum zyklischen Abfragen der Zustände der Schalteinrichtungen (24 bis 29) ein Abtastsignal an jede Schalteinrichtung (24 bis 29) anlegt und gemäß den abgefragten Zuständen jede elektrische Last (12 bis 18) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Leistungsrelais (42-48) zugeordneten Spulen (42c-48c) jeweils über einen Haltekreis (52-58) an Spannung gelegt sind,
daß ein Ausgang jeder AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) ohne Zwischenschaltung der elektronischen Steuereinrichtung (60) mit einem Rücksetzeingang des zugeordneten Haltekreises (52-58) verbunden ist, und
daß an jede AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) konstant ein Freigabesignal (VC) angelegt ist und dadurch jede elektrische Last (12 bis 18) unabhängig von der elektronischen Steuereinrichtung (60) von der Stromversorgung trennbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Leistungsrelais (42 bis 48) in
einen offenen und geschlossenen Zustand steuerbar ist, daß
der Setzeingang jedes Haltekreises (52-58) über die
elektronische Steuereinheit (60) mit der zugeordneten EIN-Schalt
einrichtung (24a bis 24d) verbunden ist und daß
jeder Haltekreis (52-58) bei Betätigung der AUS-Schalt
einrichtung (26a bis 26d) das zugeordnete
Leistungsrelais (42 bis 48) öffnet und bei Betätigung der
EIN-Schalteinrichtung (24a bis 24d) das zugeordnete
Leistungsrelais (42 bis 48) schließt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung
(60) eine Abtasteinrichtung (64, 66), die die
Schalteinrichtungen (24-29) zyklisch freigibt, um deren
Zustände zu erfassen, und den Mikroprozessor (62) zur
Ansteuerung der elektrischen Last (12-18) gemäß den
erfaßten Zuständen aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch eine vom Benutzer betätigbare
Verriegelungs-Schalteinrichtung (29), an die das
Freigabesignal (VC) angelegt ist und die unmittelbar mit
dem Rücksetzeingang jedes elektronischen Haltekreises (52
bis 58) verbunden ist, wobei ein Betätigen der
Verriegelungs-Schalteinrichtung (29) jede elektrische Last
(12 bis 18) von der Stromversorgung unabhängig von der
elektronischen Steuereinrichtung (60) trennt.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische
Steuereinrichtung (60) wahlweise Rücksetzsignale erzeugt,
die an den Rücksetzeingang jedes Haltekreises (52 bis 58)
anlegbar sind, wodurch unabhängig von den AUS-Schalt
einrichtungen (26a bis 26d) jede elektrische Last (12
bis 18) von der Stromversorgung trennbar ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die vom Benutzer betätigbaren
Schalteinrichtungen (24 bis 29) in einem Matrix-Feld mit
mehreren, den jeweiligen Schalteinrichtungen (24-29)
zugeordneten Eingangsleitungen (68a bis 68i) und mehreren
Ausgangsleitungen (68-1 bis 68-13) angeordnet sind, wobei
die elektronische Steuereinrichtung (60) zyklisch
Abtastsignale auf die Eingangsleitungen (68a bis 68i) legt
und die Ausgangsleitungen (68-1 bis 68-13) die Zustände der
jeweiligen Schalteinrichtung (24 bis 29) übertragen und
wobei die den AUS-Schalteinrichtungen (26a-26d) und der
Verriegelungsschaltung (29) zugeordneten Ausgangsleitungen
an den Rücksetzeingang des jeweiligen Haltekreises (52-58)
und die den anderen Schalteinrichtungen (24-29)
zugeordneten Ausgangsleitungen an den Setzeingang des
jeweiligen Haltekreises (52-58) angeschlossen sind.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische
Steuereinrichtung (60) eine Logik-Schaltungseinrichtung
(68) enthält, die unter Ansprechen auf die von dem
Mikroprozessor (62) gelieferten Abtastsignale den Zustand
jeder AUS-Schalteinrichtung (26a bis 26d) an einen
gemeinsamen Eingang des Mikroprozessors (62) multiplexiert.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß jede EIN-Schalteinrichtung
(24a-24d) mit einem gemeinsamen Eingang des Mikroprozessors
(62) verbunden ist und bei Betätigung unter Ansprechen auf
das Abtastsignal ihren Zustand zum Mikroprozessor
multiplexiert.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichspannungsquelle (VC)
das konstante Freigabesignal liefert.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Leistungsrelais (42-48)
ein Arbeitsrelais ist.
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