一種智能豆漿的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能豆漿機，屬于小家電領域，解決了進水量無法精確控制的問題，解決該問題的技術方案主要包括主控芯片以及與主控芯片電連接的進水流量控制電路，本實用新型主要適用能夠制漿和/或能夠直飲的豆漿機機型。
【專利說明】一種智能豆漿機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及小家電，特別是一種智能豆漿機。
【背景技術】
[0002]傳統豆漿機需要人工加水加豆，而且在制作完豆漿之后，需要人工進行了豆漿機的清洗。因此開始出現具有自動進水制漿以及自動清洗的豆漿機，但是無法精確控制進水量，例如在制漿時，進水量過少，不易于粉碎制漿，進水量過多，濃度過低，影響口感，另外在制漿之后，自動進水對粉碎腔進行清洗，進水量過少，導致清洗不干凈，或者進水量過多，造成水資源浪費。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要達到的目的就是提供一種智能豆漿機，精確控制進水量。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種智能豆漿機，包括機座和接漿杯，所述機座中設有水箱、水泵、粉碎腔和控制系統，水箱通過水泵、進水轉閥與粉碎腔或接漿杯連通，粉碎腔通過排漿轉閥與接漿杯連通，控制系統包括主控芯片，所述控制系統還包括與主控芯片電連接的進水流量控制電路。
[0005]進一步的，所述進水流量控制電路包括轉速檢測電路和水泵電機驅動控制電路，其中，
[0006]轉速檢測電路，用于檢測水泵電機的轉速并向主控芯片傳輸轉速信號；
[0007]水泵電機驅動控制電路，用于主控芯片根據水泵電機的轉速控制水泵電機的轉速或工作時間。
[0008]進一步的，所述轉速檢測電路包括霍爾元件，水泵電機的轉子上設有與所述霍爾元件配合的轉子磁鐵，霍爾元件的E極與主控芯片電連接，水泵電機驅動控制電路由一個三極管和水泵電機驅動電路構成，主控芯片與三極管的基極電連接，水泵電機驅動電路包括水泵電機和續流二極管，續流二極管與水泵電機并聯，三極管的集電極與續流二極管的正極電連接。
[0009]進一步的，所述控制系統還包括與主控芯片電連接的位置檢測單元。
[0010]進一步的，所述進水轉閥具有完全連通粉碎腔的第一進水位置和完全連通接漿杯的第二進水位置，控制系統中具有分別對應檢測進水轉閥是否處于第一進水位置和對應檢測進水轉閥是否處于第二進水位置的位置檢測單元；
[0011]或者，所述排漿轉閥具有出漿位置和密閉位置，控制系統中具有分別對應檢測排漿轉閥是否處于出漿位置和對應檢測排漿轉閥是否處于密閉位置的位置檢測單元；
[0012]或者，所述機座中設有余水盒，排漿轉閥上接有排漿管和排余水管，排漿轉閥具有出漿位置、密閉位置和排余水位置，控制系統中具有分別對應檢測排漿轉閥是否處于出漿位置、對應檢測排漿轉閥是否處于密閉位置和對應檢測排漿轉閥是否處于排余水位置的位置檢測單元；
[0013]或者，所述粉碎腔上設有粉碎腔蓋，控制系統中具有對應檢測粉碎腔蓋合蓋是否到位的位置檢測單元；
[0014]或者，所述控制系統中具有對應檢測水箱安裝是否到位的位置檢測單元；
[0015]或者，所述水箱具有高水位線和低水位線，控制系統中具有分別對應檢測水箱中水位是否處于高水位線和對應檢測水箱中水位是否處于低水位線的位置檢測單元；
[0016]或者，所述機座中設有余水盒，控制系統中具有對應檢測余水盒安裝是否到位及余水盒余水是否存滿的位置檢測單元；
[0017]或者，所述機座中設有用于放置接漿杯的放置槽，控制系統中具有對應檢測接漿杯是否置于放置槽的位置檢測單元。
[0018]進一步的，所述位置檢測單元包括由磁感元件電連接限流電阻及濾波電容構成的位置檢測電路和對應磁感元件的磁鐵，位置檢測電路與主控芯片電連接。
[0019]進一步的，所述控制系統還包括TDS水質檢測電路，所述TDS水質檢測電路包括由運算放大器構成的三角波發生電路、由運算放大器構成的放大電路以及兩個水質檢測電極，三角波發生電路的輸出端與一個水質檢測電極電連接，另一個水質檢測電極與放大電路的輸入端電連接，放大電路的輸出端與充放電電路電連接后與主控芯片電連接。
[0020]進一步的，所述控制系統還包括環境氣壓及溫度檢測電路，環境氣壓及溫度檢測電路包括設于機座中的大氣壓力傳感器，大氣壓力傳感器具有環境氣壓米樣結果輸出端口和環境溫度米樣結構輸出端口，環境氣壓米樣結果輸出端口和環境溫度米樣結果輸出端口分別電連接充放電電路后與主控芯片電連接。
[0021]進一步的，所述控制系統還包括加熱溫度及無水檢測單元，加熱溫度及無水檢測單元包括熱敏電阻以及兩個水位電極，驅動電源分別電連接熱敏電阻和一個水位電極，另一個水位電極接地，熱敏電阻和一個水位電極分別電連接限流電阻及濾波電容后與主控芯片電連接。
[0022]進一步的，所述控制系統包括一個用于檢測粉碎腔腔體溫度及粉碎腔中是否有水的加熱溫度及無水檢測單元；
[0023]或者，所述機座中設有加熱膜，控制系統包括一個用于檢測加熱膜溫度及加熱膜內是否有水的加熱溫度及無水檢測單元。
[0024]采用上述技術方案后，本實用新型具有如下優點:通過進水流量控制電路對水泵電機的工作時間或轉速進行控制，從而達到精確控制進水流量的目的，無論是制漿過程中還是清洗過程中，每次進水都得以量化，可以預先設定，從而控制豆漿濃度，使豆漿的口感更好，同時在自動清洗時，提高水資源的利用率，減少浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0026]圖1為本實用新型中進水流量控制電路的電路圖；
[0027]圖2為本實用新型中進水轉閥位置檢測電路的電路圖；
[0028]圖3為本實用新型中進水電機驅動電路的電路圖；
[0029]圖4為本實用新型中利用干簧管實現位置檢測的電路圖；
[0030]圖5為本實用新型中微動開關串聯至強電驅動電路的電路圖；
[0031]圖6為本實用新型中強電驅動控制電路的電路圖；
[0032]圖7為本實用新型中TDS水質檢測電路的電路圖；
[0033]圖8為本實用新型中DC/DC轉換電路；
[0034]圖9為本實用新型中TDS水質檢測補償電路的電路圖；
[0035]圖10為本實用新型中環境氣壓及溫度檢測電路的電路圖；
[0036]圖11為本實用新型中加熱溫度及無水檢測電路的電路圖；
[0037]圖12為本實用新型中IXD顯示模塊的電路圖；
[0038]圖13為本實用新型中風扇電機的驅動控制電路的電路圖；
[0039]圖14為本實用新型中電源電壓檢測電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0040]本實用新型提供一種智能豆漿機，包括機座和接漿杯，機座中設有水箱、水泵、粉碎腔、粉碎電機和控制系統，水箱通過水泵、進水轉閥與粉碎腔或接漿杯連通，粉碎腔通過排漿轉閥與接漿杯連通，控制系統包括主控芯片，控制系統設有與主控芯片電連接的進水流量控制電路。進水流量控制電路包括轉速檢測電路和水泵電機驅動控制電路，其中，轉速檢測電路，用于檢測水泵電機的轉速并向主控芯片傳輸轉速信號；水泵電機驅動控制電路，用于主控芯片根據水泵電機的轉速控制水泵電機的轉速或工作時間。進水流量控制電路如圖1所示，轉速檢測電路包括霍爾元件Q1，水泵電機Ml的轉子上設有與霍爾元件Ql配合的轉子磁鐵，霍爾元件Ql的E極與+3.3V驅動電源電連接，水泵電機驅動控制電路由一個三極管Q5和限壓電阻R56構成，主控芯片I的一個I/O端口 Gear_Pump_0ut與三極管Q5的基極電連接，水泵電機驅動電路包括水泵電機Ml和續流二極管D15，續流二極管D15與水泵電機Ml并聯，三極管Q5的集電極與續流二極管D15的正極電連接，三極管Q5的發射極接地。當安裝在水泵電機的轉子上的轉子磁鐵接近霍爾元件Ql時，霍爾元件Ql的C、E端導通，轉速檢測電路的輸出端Speed_Sensor由高電平變為低電平，當轉子磁鐵離開Ql時,霍爾元件Ql的C、E端斷開，轉速檢測電路的輸出端Speed_Sensor由低電平變為高電平，故水泵電機每轉一圈，在轉速檢測電路的輸出端Speed_Sensor處都會產生一個脈沖。主控芯片I從轉速檢測電路的輸出端Speed_Sensor處接收脈沖,通過單位時間接收到脈沖的個數就可以知道當前水泵電機的轉速，并根據該轉速來調整當前水泵電機的轉速，從而精確控制泵水量。常態上三極管Q5關斷，水泵電機驅動電路斷開。當主控芯片I的輸出端口 Gear_Pump_0ut有觸發脈沖時，三極管Q5導通，從而使水泵電機工作。R50為上拉電阻，R51為限流電阻，C24為濾波電容，續流二極管D15起到續流作用，保護三極管Q5不被水泵電機Ml產生的感應電動勢擊穿損壞。采用霍爾元件測轉速，工作穩定，數據可靠，轉速檢測電路使用元器件較少，電路簡單，容易實現。除了采用霍爾元件檢測水泵電機轉速外，也可以采用光電編碼器、圓光柵等通過脈沖信號來檢測水泵電機轉速的元器件。
[0041]為了進一步實現智能豆漿機的智能控制，控制系統中具有與主控芯片電連接的位置檢測單元，通過電路實現檢測一些機械部件是否處于某個位置。在本實施例中，位置檢測單元包括由磁感元件電連接限流電阻及濾波電容構成的位置檢測電路和對應磁感元件的磁鐵，位置檢測電路與主控芯片電連接。磁感元件可以采用霍爾元件或干簧管。
[0042]涉及需要應用位置檢測單元的結構，下面先以進水轉閥為例進行說明。進水轉閥具有兩個進水位置，分別是完全連通粉碎腔的第一進水位置和完全連通接漿杯的第二進水位置，控制系統中具有兩個位置檢測單元，兩個位置檢測單元共用設在進水轉閥的動閥片上的磁鐵，一個位置檢測單元對應檢測進水轉閥是否處于第一進水位置，另一個位置檢測單元對應檢測進水轉閥是否處于第二進水位置，進水轉閥處于第一進水位置時，磁鐵所在的位置對應設置一個霍爾元件Q2，進水轉閥處于第二進水位置時，磁鐵所在的位置對應設置一個霍爾元件Q3。進水轉閥的位置檢測電路如圖2所示，霍爾元件Q2電連接一個輸出端口 Valve_Posit1n_GD，霍爾元件Q3電連接一個輸出端口 Valve_Posit1n_JS，這兩個輸出端口分別與主控芯片I的I/O端口電連接，進水轉閥的動閥片由進水電機帶動，進水電機的驅動電路如圖3所示，主控芯片通過控制電機驅動芯片CRM2511的Valve_JS_Drive_N和Valve_JS_Drive_P引腳電平的高低從而控制進水電機的正轉、反轉和停止,使動閥片停留在所需位置。霍爾元件體積小，可靠性好，反應靈敏，適用同一部件的不同位置的檢測，位置檢測電路也非常簡單，還可以繼續并聯對應不同位置的霍爾元件進行檢測，適應性強。將霍爾元件設置在進水轉閥的動閥片上，而將多個磁鐵設置在對應不同進水位置的地方，也可以實現位置檢測。
[0043]由于排漿通過排漿轉閥控制，排漿轉閥相應具有出漿位置和密閉位置，而排漿轉閥的工作原理與進水轉閥相同，因此與上述進水轉閥的位置檢測相似，控制系統中增加兩個位置檢測單元，兩個位置檢測單元共用設在排漿轉閥的動閥片上的磁鐵，一個位置檢測單元對應檢測排漿轉閥是否處于出漿位置，另一個位置檢測單元對應檢測排漿轉閥是否處于密閉位置，在排漿轉閥處于出漿位置時，磁鐵所在的位置對應設置一個霍爾元件，在排漿轉閥處于密閉位置時，磁鐵所在的位置對應設置另一個霍爾元件。排漿轉閥的動閥片由排漿電機帶動，因為和進水轉閥的工作原理相同，排漿轉閥的位置檢測電路的電路圖可以借鑒圖2和圖3。將霍爾元件設置在進水轉閥的動閥片上，而將多個磁鐵設置在對應不同進水位置的地方，也可以實現位置檢測。
[0044]此外有一種帶有自動清洗功能的豆漿機機型，在機座中設有余水盒，排漿轉閥上接有排漿管和排余水管，對粉碎腔進行自動清洗后，清洗余水排放至余水盒中，因此相應地對排漿轉閥的結構作一些變化，排漿轉閥除了出漿位置、密閉位置外，還增加一個排余水位置。這樣控制系統中就需要有三個位置檢測單元，三個位置檢測單元共用設在排漿轉閥的動閥片上的磁鐵，一個位置檢測單元對應檢測排漿轉閥是否處于出漿位置，另一個位置檢測單元對應檢測排漿轉閥是否處于密閉位置，最后一個位置檢測單元對應檢測排漿轉閥是否處于排余水位置，排漿轉閥處于出漿位置時，磁鐵所在的位置對應設置第一個霍爾元件，排漿轉閥處于密閉位置時磁鐵所在的位置對應設置第二個霍爾元件，排漿轉閥處于排余水位置時磁鐵所在的位置對應設置第三個霍爾元件。排漿轉閥的動閥片由排漿電機帶動，因為和進水轉閥的工作原理相同，排漿轉閥的位置檢測電路的電路圖可以借鑒圖2和圖3，在圖2中相應增加一個霍爾元件和一個輸出端口，在圖3中的電機驅動芯片上相應增加一個輸入端口。將霍爾元件設置在進水轉閥的動閥片上，而將多個磁鐵設置在對應不同進水位置的地方，也可以實現位置檢測。
[0045]位置檢測單元除了在轉閥中應用，也可以在豆漿機的其他部件中應用。例如，在粉碎腔上設有粉碎腔蓋，為了保證使用安全，同時使得豆漿機可以進行壓力制漿，在確保粉碎腔蓋合蓋的情況下，豆漿機才能進行制漿等工作，因此控制系統增加一個用于檢測粉碎腔蓋合蓋是否到位的位置檢測單元，利用干簧管實現的位置檢測電路如圖4所示，在機座中對應粉碎腔蓋設置常開的干簧管SW1，干簧管SWl —端接地、另一端連接限流電阻R60和濾波電容C36后形成與主控芯片I電連接的輸出端口 Gai In，粉碎腔蓋中設置有磁鐵，粉碎腔蓋合蓋到位后，粉碎腔蓋中的磁鐵驅動干簧管SWl閉合，輸出端口 Gai In由原來的高電平轉變成低電平，主控芯片由此判定粉碎腔蓋合蓋到位。而將干簧管設置在粉碎腔蓋中，相應的將磁鐵設置在機座中，也可以實現位置檢測。由于原理相同，涉及水箱、余水盒、接漿杯的位置檢測電路，都是采用常開的干簧管實現，所以一并在圖4中展示，不再單獨制圖。控制系統中具有一個用于檢測水箱安裝是否到位的位置檢測單元，在機座中位于水箱的外部設置一個干簧管SW2,干簧管SW2 —端接地、另一端連接限流電阻R63和濾波電容C35后形成與主控芯片I電連接的輸出端口 Can_In，水箱上設置磁鐵，水箱安裝到位后，水箱上的磁鐵驅動干簧管SW2閉合，輸出端口 Can_In由原來的高電平轉變成低電平，主控芯片I由此判定水箱安裝到位。此外，水箱具有高水位線和低水位線，通過位置檢測單元可以控制水箱的水位，避免出現水位過低或過高的情況，控制系統中具有分別對應檢測水箱中水位是否處于高水位線和對應檢測水箱中水位是否處于低水位線的位置檢測單元，機座中位于水箱外部對應水箱的高水位線設置一個干簧管SW3，對應水箱的低水位線設置一個干簧管SW4，兩個干簧管SW3和SW4的一端接地、另一端分別連接限流電阻R65、R68和C34、C33濾波電容后形成與主控芯片I電連接的輸出端口 Can_High和Can_Low，水箱中設有水箱浮標，水箱浮標內嵌有磁鐵。水箱浮標上浮至水箱高水位線時，使對應高水位線的干簧管SW3閉合，輸出端口 Can_High由原來的高電平轉變成低電平，主控芯片由此判定水箱水位達到上限要求，可以停止水泵電機工作；水箱浮標下降至水箱低水位線時，使對應低水位線的干簧管SW4閉合，輸出端口 Can_Low由原來的高電平轉變成低電平，主控芯片由此判定水箱水位過低，提醒用戶加水。還有，控制系統中具有一個用于檢測余水盒安裝是否到位及檢測余水盒余水是否存滿的位置檢測單元，機座中位于余水盒外部設置有一個干簧管SW5，干簧管SW5一端接地、另一端連接限流電阻R71和濾波電容C32后形成與主控芯片I電連接的輸出端口 Cup_In,余水盒中設置余水盒浮標,余水盒浮標內嵌有磁鐵，余水盒安裝到位后，余水盒浮標驅動干簧管SW5閉合,輸出端口 Cup_In由原來的高電平轉變成低電平,主控芯片由此判定余水盒安裝到位，此后，余水盒中不斷有余水流入，余水盒水位不斷上升，當余水盒水位達到一定高度時，余水盒浮標中的磁鐵不再使干簧管SW5閉合，干簧管SW5回恢復到常開狀態，輸出端口 Cup_In由低電平轉又變回高電平，此時豆漿機會發出警報，而用戶只要觀察豆漿機內是否安裝余水盒，如果余水盒已經安裝，那就是代表余水盒水滿需要清理。最后，機座中設有用于放置接漿杯的放置槽，控制系統中具有對應檢測接漿杯是否置于放置槽的位置檢測單元，放置槽中設置有干簧管SW6，干簧管SW6 —端接地、另一端連接限流電阻R73和濾波電容C31后形成與主控芯片I電連接的輸出端口 Tank_In，接漿杯設有磁鐵，接漿杯置于放置槽后，接漿杯的磁鐵驅動干簧管SW6閉合，輸出端口 Tank_In由原來的高電平轉變成低電平，主控芯片由此判定接漿杯放置到位。常開干簧管或常閉干簧管都可以應用，只是高、低電平變化順序不同。
[0046]而考慮到豆漿機進行粉碎工作時，粉碎腔內具有一定壓力，為了使豆漿機在粉碎腔蓋的安全合蓋情況下才開始工作，機座中設置有微動開關，粉碎腔蓋上還設置有在粉碎腔蓋安全合蓋后驅動微動開頭閉合的驅動件，驅動件可以用頂桿，粉碎腔蓋安全合蓋后，頂桿推動微動開關的彈片使微動開關閉合，也可以采用磁鐵，在粉碎腔蓋中設置主動磁鐵，在微動開關的彈片上連接從動磁鐵，主動磁鐵和從動磁鐵同極相對，粉碎腔蓋安全合蓋后，主動磁鐵推動從動磁鐵運動使微動開關閉合。根據制漿工藝不同，有些豆漿機在粉碎腔進水前加熱，采用鍋爐、加熱膜等，有些豆漿機在粉碎腔進水后由粉碎腔上設置的加熱管進行加熱，因此可以將微動開關串聯到豆漿機的強電驅動電路中，例如粉碎電機的驅動電路、鍋爐或加熱膜的驅動電路、加熱管的驅動電路，如圖5所示，SW7為微動開關，M3為粉碎電機、RGl為加熱膜、RG2為加熱管。當粉碎腔蓋沒有安全合蓋時，微動開關SW2斷開，使得粉碎電機、加熱膜和加熱管在零線處斷開，無法工作，確保用戶安全。當粉碎腔蓋安全合蓋后，微動開關SW7閉合，只要閉合控制開關SI，粉碎電機、加熱膜和加熱管就能夠正常工作。
[0047]另外涉及上述粉碎電機、加熱膜和加熱管等需要強電驅動的部件，它們的強電驅動控制電路可以采用可控硅和光耦實現，如圖6所示，T4為可控硅，UlO為光耦。當加熱膜RGl (或者是加熱管、粉碎電機)工作時，主控芯片I輸出控制脈沖，通過光耦UlO傳輸到可控硅的控制端，使得可控硅導通，從而控制加熱膜(或者是加熱管、粉碎電機)工作。光耦電氣隔離效果好，保證了系統的可靠性。R57和C26構成了阻容吸收回路，確保可控硅安全，R58、R59為限流電阻。
[0048]還有，為了保證制漿用水的安全衛生，同時也能夠減少制漿物料的浪費，控制系統還包括TDS水質檢測電路，TDS水質檢測電路包括由運算放大器構成的三角波發生電路、由運算放大器構成的放大電路以及兩個水質檢測電極，三角波發生電路的輸出端與一個水質檢測電極電連接，另一個水質檢測電極與放大電路的輸入端電連接，放大電路的輸出端與充放電電路電連接后與主控芯片電連接，為了提高TDS檢測的準確性，以及減少不必要的浪費(若水質不好，能夠在加熱和制漿前更換)，兩個水質檢測電極設置在水箱中，因為水箱中的水處于常溫環境下，并且基本無晃動，檢測出來的TDS值比較接近實際值。如圖7所示，R2，R7，R13為運算網絡，SW8為等效水電阻，SW8兩端為兩個插入水中的水質檢測電極，U2A和U2B為運算放大器。三角波發生電路產生一個在OV振蕩的三角波，三角波能盡可能的消除液體中容性影響，該三角波通過水傳送到另一水質檢測電極，經過運算放大器U2C放大后，在運算放大器U2D處進行放大整流，并通過R31和Cll組成的充放電電路獲得一個平穩的電壓值，主控芯片I通過測量TDS_AD端口的電壓值，即可計算出當前使用水的TDS值，并根據該值來判斷當前水是否可以使用，若不符合要求，則啟動報警提示。如圖8所示，TC7660S為DC/DC轉換器，將3.6V的電壓轉換成_3.6V，以提供運放U2A的電壓。為了提高水質檢測的準確性，通過檢測當前水溫進行補償，如圖9所示為TDS水質檢測補償電路，R14為限流電阻，C7為濾波電容；RT1為熱敏電阻，與R16組成了分壓電路，主控芯片I通過采集TDS_Temp_AD端口電壓，就可計算出當前水的溫度值，并根據溫度值對TDS值進行補償，
[0049]為了使本實施例的智能豆漿機適用的海拔更加廣泛，控制系統還包括環境氣壓及溫度檢測電路，環境氣壓及溫度檢測電路包括設于機座中的大氣壓力傳感器CPS129，如圖10所示，大氣壓力傳感器CPS129具有環境氣壓采樣結果輸出端口 Pwmp和環境溫度采樣結果輸出端口 Pwmt，環境氣壓采樣結果輸出端口 Pwmp經過R46和C22充放電后得到平穩的電壓值由輸出端口 CPS129_Press_AD輸入到主控芯片中，環境溫度采樣結果輸出端口 Pwmt經過R48和C23充放電后得到平穩的電壓值由輸出端口 CPS129_Temp_AD輸入到主控芯片I中，主控芯片I通過這兩個電壓值分別計算出當時環境的大氣壓力和溫度，并可以通過顯示屏顯示。采用高精度的大氣壓力傳感器CPS129，實現精準的海拔檢測，得出精確的沸點，增加系統的可靠性。
[0050]為了提高智能豆漿機工作的安全可靠性，控制系統還包括加熱溫度及無水檢測單元，加熱溫度及無水檢測單元包括熱敏電阻以及兩個水位電極，驅動電源分別電連接熱敏電阻和一個水位電極，另一個水位電極接地，熱敏電阻和一個水位電極分別電連接限流電阻及濾波電容后與主控芯片電連接。以粉碎腔為例，控制系統包括一個用于檢測粉碎腔腔體溫度及粉碎腔中是否有水的加熱溫度及無水檢測單元，在粉碎腔腔體內嵌有熱敏電阻，在粉碎腔上設置兩個水位電極，水位電極位于粉碎腔內底面，相應電路圖如圖11所示，RT2為安裝在粉碎腔腔體內的熱敏電阻，與R69構成了一個分壓電路，當溫度變化時，由于熱敏電阻RT2阻值的變化導致nfeat_Temp_AD端電壓變化，主控芯片I通過不同的電壓來測得當前粉碎腔腔體內的溫度；SW9為對應的水電阻，與R62構成了一個分壓電路，當粉碎腔內無水時，SW9相當于無窮大，FHeat_Full_AD為高電平，當粉碎腔內有水時，SW9的電阻值較小，導致Hfeat_Full_AD為低電平，主控芯片I通過Hfeat_Full_AD電平的高低來判斷腔體內有無水存在。機座中設有加熱膜，控制系統可以增加一個用于檢測加熱膜溫度及加熱膜內是否有水的加熱溫度及無水檢測單元，在加熱膜上嵌置有熱敏電阻，在加熱膜內設置有兩個水位電極,兩個水位電極位于加熱膜內底面，由于原理相同，電路圖可以參考圖11。另夕卜，水質檢測電極也可以設在加熱膜中用于檢測加熱膜中水的TDS值。加熱膜中也可以設置用于檢測高水位和低水位的水位電極。
[0051]為了增強智能豆漿機的科技感以及便于用戶直觀、快捷地使用，在機座上設置有IXD顯示屏，控制系統包括IXD顯示模塊，如圖12所示，主控芯片I通過引腳2將信息發送給IXD驅動芯片TM1723，從而驅動IXD的顯示。R4、R5、R6為限流作用，RU R2、R3為上拉電阻，Cl和C2起到濾波的作用。可以用于顯示一些人機交互的信息以及提示或報警信息。
[0052]為了提高粉碎電機的散熱效果，同時也能對智能豆漿機的機座內部進行冷卻散熱，機座中設置有對粉碎電機進行冷卻的冷卻風扇，冷卻風扇由風扇電機驅動。風扇電機M4的驅動控制電路如圖13所示，端口 I接12V電壓，端口 2為控制端，主控芯片I通過Fan_Out 口控制三極管Q4的導通與關斷來控制風扇電機M4的啟動和停止，當Fan_0ut為高電平時，三極管Q4導通，風扇電機開始工作，當Fan_0ut為低電平時，三極管Q4關斷，風扇電機M4停止工作，R55為限流電阻，D14為續流二極管。
[0053]此外，在市電零線接入電源電壓檢測電路，如圖14所示，市電信號通過二極管D12進行半波整流，經過R32、R33、R34分壓后得到一個隨市電變化的平穩的電壓信號。采用一個8位單片機HT46R006對該電壓值進行AD采樣，并通過光耦PC817將采樣結果傳輸給主控芯片1，主控芯片I中具有電壓檢測電路，從而根據市電電壓的大小來及時調整加熱部件或粉碎電機等強電驅動部件的工作時間，保證各個流程正常運行。
[0054]下面將上述所有功能電路或模塊進行整合，進一步描述具有上述所有功能的智能豆漿機的工作流程，包括以下步驟:
[0055]1、豆漿機通電，用戶通過操作界面進行選擇:a)控制系統復位，b)繼續上一次工作程序，c)進入物料報廢處理程序，若用戶選擇a)，則進行步驟2，若用戶選擇b)或C)，則進行步驟4，本實用新型的智能豆漿機可以根據用戶的不同選擇進行智能化處理:
[0056]2、控制系統復位，進水轉閥處于向粉碎腔進水的進水狀態，即進水轉閥的動閥片轉至向粉碎腔進水的進水位置，排漿轉閥處于密閉狀態，即排漿轉閥的動閥片轉至密閉位置，然后進行步驟3，等待用戶輸入；
[0057]3、用戶通過操作界面選擇豆漿機功能，并按開始鍵，進行步驟4 ;
[0058]4、控制系統通過位置檢測單元檢測以下部件是否正常:a)水箱是否放置；b)水箱水位是否達到高水位線，；c)粉碎腔蓋是否安全合蓋，；d)接漿杯是否放置；e)余水盒是否正確放置以及余水是否存滿；任意一項有異常，控制系統會持續發出異常提示，直到用戶將所有異常都排除，所有檢測都正常之后，進行步驟5 ；
[0059]5、檢測所有的溫度傳感器、電壓信號、大氣壓力信號是否正常，若是，則進行步驟6，若否，則控制系統持續發出異常提示，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0060]6、檢測進水溫度以及進水TDS值是否滿足要求，若是，則進行步驟7，若否，則控制系統發出異常提示，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0061]7、控制系統發出提示，提示豆漿機開始執行用戶選擇的豆漿機功能流程，本步驟僅發出提示，然后進行步驟8;
[0062]8、控制系統檢測進水轉閥、排漿轉閥是否處于預定位置，若是，則執行步驟9，若否，則控制系統調整進水轉閥、排漿轉閥到預定位置，若控制系統在設定時間內檢測進水轉閥、排漿轉閥仍未處于預定位置，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0063]9、啟動水泵電機，開始泵水，當加熱膜的水位電極檢測到水滿信號時使水泵電機停止工作并進行步驟10，若水泵電機工作的時間超過預設泵水時間后，加熱膜的水位電極仍不能檢測到水滿信號，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0064]10、啟動加熱膜加熱，對加熱膜中的水進行預熱并加熱到預設的預熱溫度，并進行步驟14，加熱膜的工作溫度由加熱膜上的溫度傳感器檢測，若在預設預熱時間內，溫度傳感器檢測到的溫度達不到加熱膜的工作溫度，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0065]11、啟動水泵電機，根據相關參數計算出水泵的工作流量，泵水一定流量，控制系統根據加熱膜的出水水溫自動調節加熱膜的功率，使加熱膜的出水水溫滿足用戶選擇的豆漿機功能的工作要求，進行步驟12，水泵電機啟動后，若檢測不到水泵電機的轉動信號，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0066]12、根據用戶選擇的豆漿機功能的制漿用水量泵水，泵水量達到后進行步驟13 ；
[0067]13、驅動進水轉閥的動閥片轉至密閉位置，使進水轉閥處于密閉狀態，使粉碎腔處于全密封狀態，控制系統在設定時間內檢測進水轉閥是否處于密閉狀態，若是，則進行步驟14，若否，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0068]14、啟動粉碎電機和冷卻風扇，監測粉碎腔內的溫度達到目標溫度前，啟動粉碎腔的加熱管加權算法，控制系統檢測冷卻風扇的轉速信號，若無冷卻風扇的轉速信號，則控制系統自動啟動防止粉碎電機頻繁轉動的程序，確保粉碎電機溫升不超標，并在粉碎電機工作的時間達到預設粉碎時間后，進行步驟15，若有冷卻風扇的轉速信號，則粉碎電機工作的時間達到預設粉碎時間后，進行步驟15 ；
[0069]15、根據預設的粉碎制漿流程，執行對粉碎腔內的物料進行粉碎和加熱；
[0070]16、制漿完成，粉碎電機停止工作，驅動排漿轉閥的動閥片轉至排漿位置，使排漿轉閥處于排漿狀態，漿液可以排出粉碎腔進入接漿杯，控制系統在設定時間內檢測排漿轉閥是否處于排漿狀態，若是，則進行步驟17，若否，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0071]17、控制系統等待預設的排漿時間，然后進行步驟18，使粉碎腔內的漿液排干凈；
[0072]18、驅動進水轉閥的動閥片轉至向粉碎腔進水的進水位置，使進水轉閥處于向粉碎腔進水的進水狀態，此時水泵電機并未工作，使粉碎腔處于上下通氣狀態，讓粉碎腔內剩余的殘留漿液慢慢流出，控制系統在設定時間內檢測進水轉閥是否處于向粉碎腔進水的進水狀態，若是，則控制系統等待一定時間后進行步驟19，若否，則控制系統發出錯誤警告，并終止用戶選擇的豆漿機功能流程；
[0073]19、啟動加熱膜和水泵電機工作，向粉碎腔內進一定量的熱水對粉碎腔進行沖刷，有利于殘留漿液的流出，進水量達到后，進行步驟20 ；
[0074]20、控制系統等待一定時間，使粉碎腔內的漿液排干凈，至此就完成了用戶選擇的豆漿機功能。
[0075]本實用新型中所提及的上述所有可以單獨實施的功能電路都可以在其他豆漿機機型中實施，甚至在咖啡機等類似產品中適用。除上述優選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬于本實用新型所附權利要求所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種智能豆漿機，包括機座和接漿杯，所述機座中設有水箱、水泵、粉碎腔和控制系統，水箱通過水泵、進水轉閥與粉碎腔或接漿杯連通，粉碎腔通過排漿轉閥與接漿杯連通，控制系統包括主控芯片，其特征在于:所述控制系統還包括與主控芯片電連接的進水流量控制電路，所述進水流量控制電路包括轉速檢測電路和水泵電機驅動控制電路，轉速檢測電路，用于檢測水泵電機的轉速并向主控芯片傳輸轉速信號；水泵電機驅動控制電路，用于主控芯片控制水泵電機的轉速或工作時間。
2.根據權利要求1所述的智能豆漿機，其特征在于:所述轉速檢測電路包括霍爾元件，水泵電機的轉子上設有與所述霍爾元件配合的轉子磁鐵，霍爾元件的E極與驅動電源電連接，水泵電機驅動控制電路由一個三極管構成，主控芯片與三極管的基極電連接，水泵電機驅動電路包括水泵電機和續流二極管，續流二極管與水泵電機并聯，三極管的集電極與續流二極管的正極電連接。
3.根據權利要求1所述的智能豆漿機，其特征在于:所述控制系統中具有與主控芯片電連接的位置檢測單元。
4.根據權利要求3所述的智能豆漿機，其特征在于:所述進水轉閥具有完全連通粉碎腔的第一進水位置和完全連通接漿杯的第二進水位置，控制系統中具有分別對應檢測進水轉閥是否處于第一進水位置和對應檢測進水轉閥是否處于第二進水位置的位置檢測單元; 或者，所述排漿轉閥具有出漿位置和密閉位置，控制系統中具有分別對應檢測排漿轉閥是否處于出漿位置和對應檢測排漿轉閥是否處于密閉位置的位置檢測單元； 或者，所述機座中設有余水盒，排漿轉閥上接有排漿管和排余水管，排漿轉閥具有出漿位置、密閉位置和排余水位置，控制系統中具有分別對應檢測排漿轉閥是否處于出漿位置、對應檢測排漿轉閥是否處于密閉位置和對應檢測排漿轉閥是否處于排余水位置的位置檢測單元； 或者，所述粉碎腔上設有粉碎腔蓋，控制系統中具有對應檢測粉碎腔蓋合蓋是否到位的位置檢測單元； 或者，所述控制系統中具有對應檢測水箱安裝是否到位的位置檢測單元； 或者，所述水箱具有高水位線和低水位線，控制系統中具有分別對應檢測水箱中水位是否處于高水位線和對應檢測水箱中水位是否處于低水位線的位置檢測單元； 或者，所述機座中設有余水盒，控制系統中具有對應檢測余水盒安裝是否到位及余水盒余水是否存滿的位置檢測單元； 或者，所述機座中設有用于放置接漿杯的放置槽，控制系統中具有對應檢測接漿杯是否置于放置槽的位置檢測單元。
5.根據權利要求3或4所述的智能豆漿機，其特征在于:所述位置檢測單元包括由磁感元件電連接限流電阻及濾波電容構成的位置檢測電路和對應磁感元件的磁鐵，位置檢測電路與主控芯片電連接。
6.根據權利要求1所述的智能豆漿機，其特征在于:所述控制系統還包括TDS水質檢測電路，所述TDS水質檢測電路包括由運算放大器構成的三角波發生電路、由運算放大器構成的放大電路以及兩個水質檢測電極，三角波發生電路的輸出端與一個水質檢測電極電連接，另一個水質檢測電極與放大電路的輸入端電連接，放大電路的輸出端與充放電電路電連接后與主控芯片電連接。
7.根據權利要求1所述的智能豆漿機，其特征在于:所述控制系統還包括環境氣壓及溫度檢測電路，環境氣壓及溫度檢測電路包括設于機座中的大氣壓力傳感器，大氣壓力傳感器具有環境氣壓采樣結果輸出端口和環境溫度采樣結果輸出端口，環境氣壓采樣結果輸出端口和環境溫度采樣結果輸出端口分別電連接充放電電路后與主控芯片電連接。
8.根據權利要求1所述的智能豆漿機，其特征在于:所述控制系統還包括加熱溫度及無水檢測單元，加熱溫度及無水檢測單元包括熱敏電阻以及兩個水位電極，驅動電源分別電連接熱敏電阻和一個水位電極，另一個水位電極接地，熱敏電阻和一個水位電極分別電連接限流電阻及濾波電容后與主控芯片電連接。
9.根據權利要求8所述的智能豆漿機，其特征在于:所述控制系統包括一個用于檢測粉碎腔腔體溫度及粉碎腔中是否有水的加熱溫度及無水檢測單元； 或者，所述機座中設有加熱膜，控制系統包括一個用于檢測加熱膜溫度及加熱膜內是否有水的加熱溫度及無水檢測單元。
【文檔編號】A47J31/44GK204049268SQ201420177000
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】王旭寧, 張建財, 陳昊 申請人:九陽股份有限公司